GPSD 源码分析#
首先，从每个模块所能提供的功能入手（参考官方文档）：
GPSd — Put your GPS on the net!
GPS 的工作原理#
GPS 的应用前提：需要对卫星轨道进行精确建模。
由于地球时刻在自转，那么我们应该找到一个固定不变的坐标系，这样就可以计算当前物体在坐标系中的位置了。而这个固定不变的坐标系是由卫星组成的。卫星跟随地球自转，保持速度一致，那么就可以获得一个固定不变的坐标系了。
由于我们不能保证卫星和地球自转的速度完全一致，那么我们在进行定位时，就要对计算结果进行校正，这种技术叫做补偿，也可以叫做差分。
而且，当你正在运动时，GPS 的定位精度也会略有下降，这主要是因为 GPS 计算位置总是需要一些时间，当 GPS 计算出来了你在哪里时，实际上你已经不在原来的位置了。
对于计算结果，GPS 应该主要关注四个方面：经度、纬度、海拔、时间。
现在 GPS 能够提供的经纬度与实际差异大概在 10 米左右，如果使用 DGPS，可以将误差降低到 2 米左右。而海拔的计算精度会低很多，大概会有 50 米左右的误差。
一个位置可以由 7 个自由度的向量组成： \((T, X, Y, Z, vx, vy, vz)\) 以及误差估计值。这里 \(T\) 表示时间， \(X, Y, Z\) 表示三维坐标， \(vx, vy, vz\) 表示在三维坐标中的速度。
数据传输格式：NMEA#
NMEA stands for National Marine Electronics Association.（美国国家海洋电子协会）
这个数据传输格式可以在用到的时候去查，但是如果直接读，可能会感觉很乏味。
推荐运行下面的例子，并观察输出 30s 左右，来尝试理解 GPSD 做了什么：
/usr/sbin/gpsd -N -n -D 2 /dev/ttyS3
几乎所有的 GPS 都通过 RS232 串口和计算机通信，但是将来的趋势是用 USB 代替串口通信。
除了 gpsd，另外也有一些可以用来解析 NMEA 的小工具：
kosma/minmea: a lightweight GPS NMEA 0183 parser library in pure C (github.com)
mikalhart/TinyGPSPlus: A new, customizable Arduino NMEA parsing library (github.com)
常见的 NMEA 语句及解释： An architect’s guide to GPS and GPS data formats | Enable Architect (redhat.com)
理解 GPSD 的工作原理#
如果你想修改源代码，请务必阅读下面这些文章（虽然它有些过时了，但是仍然很有用）：
A Tour of the GPSD Internals（解释 GPSD 核心功能函数的作用）
gpsd Client Example Code（如何使用 GPSD 的接口函数）
aosabook.org（由于公司网络原因，无法访问）
satellite constellation 应该翻译成卫星星群更准确一些，constellation 有星座的意思。