定义
GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是美国建设的卫星导航系统，提供全球范围内的位置、速度、时间（PVT）信息。工业终端常采用 GPS+北斗 双模模块，提升定位精度与可用性。
系统特性
GPS 由约 30 颗 MEO 卫星组成，播发 L1（1575.42MHz）、L2（1227.60MHz）、L5 等频点信号。民用标准定位服务（SPS）水平精度约 5～10m（95%），垂直约 10～20m，授时精度约 20ns。现代化 GPS（L2C、L5）可提升抗多径与可用性。工业 GNSS 模块多支持 GPS+北斗+GLONASS+Galileo 多系统，在中国及周边采用 GPS+北斗可获更好覆盖。
工业应用
车辆/船舶定位、物流追踪、人员巡检、电力巡检、地质灾害监测、精准农业、自动驾驶等。授时应用为电力同步、通信基站、金融交易提供时间基准。选型时需考虑冷启动时间、重捕获时间、功耗、多系统支持、是否需高精度（RTK）等。
民用码与授时脉冲
全球定位系统的民用服务提供位置、速度和时间，接收机解算用的是民用测距码和导航电文。位置是天线相位中心在某一坐标系里的坐标，速度由载波或位置变化得到，时间则可以经串口报文和秒脉冲同时输出。秒脉冲的上升沿才是授时要校准的对象，串口里的时间句子通常晚于这个沿，中间还要加上输出延迟。只解析句子、不量脉冲，基站或保护装置会对不齐。卫星颗数、几何因子、定位模式和脉冲是否有效，是四件不同的状态，不能合成一个“GPS 正常”。
使用条件是天线能看见足够散开的卫星，并且连续跟踪到的时间长于接收机完成解算所需的时间。高架下、巷道口和贴膜玻璃内侧，民用信号仍在，几何分布却很差。差分改正可以收紧误差，改正数的龄期变大时精度逐步退回单点，状态字必须跟着变。授时场景还要规定锁星门限和保持策略，短暂丢星时是停发脉冲，还是用本地振荡保持，两种做法对下游设备的影响相反。功耗与跟踪卫星数、刷新率有关，不能按关断射频的休眠电流来估算始终定位的终端。
冷启动和遮挡重捕获
冷启动要重下星历并搜索频率，时间最长；热启动只是短暂遮挡后的重捕获。用冷启动时间要求车辆出隧道后立刻上报，设计本身不成立。另一错误是只看颗数。颗数多但集中在头顶一小块天空时，平面位置会沿某个方向拉长，轨迹在直线道路上呈锯齿。把这种锯齿平滑掉而不标记质量，后端会以为车辆在反复变道。
坐标直接画到另一套地图上，会有几乎固定的偏移，偏移不随机，所以不是多径。多径的特征是靠近高墙时位置被吸向墙面或被推开，离开后又恢复。天线放大器的供电从接收机经馈线送出，馈线短路或接反时接收机可能保护性关闭供电，现象是完全无星，和天线未接一样。秒脉冲驱动多个装置时应分配或隔离，直接并接到几个光耦上可能把沿拉缓，对时误差因此增大。记录里应保留原始状态字，只存经纬度无法事后区分单点、差分和无效点。
脉冲扇出与固定偏移
秒脉冲扇出到多台装置时要经过分配或隔离。直接并接会使沿变缓，对时残差变大，而导航句子看起来仍然正常。句子里的时间晚于脉冲沿，校准程序若只对齐句子的发送时刻，会把串口延迟算进钟差。脉冲有效标志单独读取，定位有效不能代替它。
地图偏移是固定的，多径是随遮挡变化的，两种现象的处理相反。固定偏移应做坐标转换，平滑算法消不掉；多径应改善天线位置，转换公式也消不掉。隧道口的冷启动不能作为出隧道立即上报的依据，短时遮挡用重捕获时间来要求。金属车厢里应输出无效，而不是继续报最后一个点。馈线短路导致天线供电关闭时，现象是完全无星，和没接天线一样，量电压可以分开。原始状态字随坐标保存，事后才能区分单点、差分和无效。
民用测距和授时可以同时可用，也可以只有其中一个可信。隧道口刚恢复时，位置先跳变，秒脉冲可能还要再等锁定，下游对时设备应继续使用本地保持，直到脉冲有效标志出现。天线放在挡风玻璃下时，低仰角卫星被车体挡住，颗数仍可能够用，几何因子变差，直线行驶会被描成锯齿。平滑可以改善显示，归档仍应保留未平滑的点和状态。坐标转换参数绑定地图版本，换图后用旧参数会出现新的固定偏移。馈线每增加一段转接就增加故障点，无星时从天线端电压查起，不要先更换接收模块。记录里区分冷启动完成前的无效点和其后的有效点，统计可用性时把前者剔除。