Bagaimana untuk mendapatkan kedudukan GPS ultra-pantas?

Dalam masyarakat penghantaran segera, segera, serta-merta dalam masa sejam, hiperhubungan homo sapiens adalah haiwan yang menjadi sangat tidak sabar.

Dan homo sapiens VTTistis tidak mengelak daripada peraturan apabila dia menghidupkan GPSnya.

Berapa kali anda berkata kepada diri sendiri, "Ia mengambil masa selama-lamanya untuk GPS saya mencari kedudukan pertama ..."? 😉

Sebenarnya, anda tidak salah sepenuhnya, tetapi sebelum mengembalikan GPS anda kepada pengilang, kami akan menerangkan cara ia berfungsi dan mengapa ia ok dalam kebanyakan kes.

Dapatkan geolokasi

Penerima GPS direka untuk menerima isyarat yang sangat lemah daripada satelit geolokasi 🛰.

Isyarat ini ditenggelamkan oleh bunyi elektromagnet (<25 nanovolt atau 25 ppb).

Agak seperti cuba mendengar pin jatuh pada jubin dapur semasa melawat Vatican ⛪️.

Untuk mengekstrak isyarat berguna pada kedudukan, elektronik penerima bersepadu GPS mesti mengeluarkan semula "tandatangan" setiap satelit yang dijangka diterimanya, dan kemudian "masukkan" salinan ini ke dalam bunyi sehingga ia berkorelasi dengan tandatangan yang diterima. daripada satelit ini. Sebagai peraturan, kunci mesti masuk ke dalam kunci 🔑 ..

⚠ ️ Jelas sekali, apa-apa sahaja yang boleh menghalang pandangan langit sudah pasti akan mengganggu pemerolehan FIX yang pantas, kerana isyarat yang diterima daripada satelit akan dilemahkan ke tahap yang lebih rendah atau bahkan terdegradasi.

Dalam operasi biasa, apabila FIX dipasang, penerima (chipset) 📡 memperuntukkan kepada setiap saluran penerimanya satu daripada satelit yang telah diputuskan untuk "mengejar". Kemudian setiap saluran dikunci ke satelit jika isyarat diterima dengan betul.

Anda memerlukan sekurang-kurangnya 4 satelit dan oleh itu menyekat 4 saluran untuk kedudukan 3D / 4D (L, G, Z) / Kelajuan.

Saluran tambahan meningkatkan ketepatan kedudukan dan memastikan penjejakan berterusan sekurang-kurangnya 4 satelit.

Pada masa ini beberapa set cip mempunyai keupayaan GNSS berbilang jalur (GPS + Galliléo + Glonass +…). Kebanyakan cipset yang terdapat di pasaran hanya menerima julat isyarat GPS, namun terdapat frekuensi biasa digunakan untuk Galileo, Glonass dan lain-lain. Ini membolehkan penerima menggunakan satelit buruj Glonass, Galileo, dsb., serta satelit buruj GPS (yang pertama muncul untuk geolokasi).

Jadi: apabila GPS anda "bangun" (dihidupkan), ia mesti mencari dan menjejaki sekurang-kurangnya 4 satelit untuk mengira FIX pertamanya.

Berhati-hati dengan perbandingan "serong" dengan telefon pintar yang sentiasa dihidupkan dan digeolo secara kekal dalam konteks penggunaan semasa (melainkan pengguna telah menandai kotak pilih keluar).

Pelancaran cip GPS dan protokol sambungan

Untuk "menyambung" ke satelit, penerima GPS mesti:

• Mempunyai pandangan 360 darjah langit yang paling jelas untuk memastikan keterlihatan satelit peringkat rendah dan kualiti isyarat yang diterima,

• tentukan satelit mana yang berada dalam bidang pandangan, iaitu:

  • Tahu tarikh dan masa
  • Ketahui kedudukan anda
  • Mengetahui kedudukan satelit di langit.

Tarikh dan masa disimpan oleh jam dalaman ⏰. Ini berfungsi walaupun apabila penerima GPS dimatikan.

Kedudukan penerima GPS ialah kedudukan terakhir yang diketahui.

Almanak dan GPS Ephemeris

Kedudukan setiap satelit di langit ditentukan oleh data daripadaalmanak untuk keseluruhan buruj danephemeris untuk data terperinci bagi setiap satelit.

Data almanak

Data Almanak menyediakan semua maklumat yang diperlukan untuk penerima GPS mengira lokasi anggaran setiap satelit dalam buruj. Data almanak tidak cukup tepat untuk menentukan lokasi, ia diingati oleh penerima, di mana ia kekal sah selama 180 hari. Ia digunakan untuk menentukan satelit yang boleh dilihat dari kedudukan yang diketahui supaya penerima boleh mencari isyarat daripada satelit tersebut.

Data ephemeris

Data Ephemeris membolehkan anda menentukan dengan tepat kedudukan setiap satelit, dan juga membolehkan anda mengambil kira kelewatan penyebaran isyarat, kelajuan satelit, untuk menganggarkan kedudukan penerima dengan betul.

Data ephemeris daripada satelit hanya disiarkan oleh satelit ini dan dikemas kini secara berkala (setiap 4-6 jam untuk sistem GPS) untuk mengambil kira sedikit perubahan dalam orbit satelit. Data inilah yang digunakan untuk mengira kedudukan.

DIKETATKAN

Data ini dihantar oleh satelit pada kelajuan yang sangat rendah, almanak dikemas kini setiap 12.5 minit, dan ephemeris dikemas kini setiap 4 jam..

• Almanak itu perlu untuk bermula,
• Ephemeris setiap satelit yang dijejaki adalah penting untuk mengira kedudukan yang tepat.

Untuk mengatasi tempoh FIX yang panjang, cipset GPS telah diperkaya dengan ciri "GPS Berbantu" A-GPS, yang membolehkan data almanak dan ephemeris dihantar melalui sambungan Internet (lebih lanjut mengenainya kemudian).

Permulaan SEJUK ialah apabila data ini tiada, rosak atau terlalu lama.

contoh:

• Permulaan pertama selepas penghantaran, selepas dihidupkan di dalam rumah (bangunan, ruang bawah tanah, garaj, dll.),
• tinggal lama di dalam kotak tanpa menggunakan atau tanpa bateri,
• perjalanan jauh melebihi 100 km dari tempat sebelum GPS, sebelum mematikan,
• pengulangan penggunaan yang sangat singkat yang menghalang kemas kini ephemeris, cth… .dsb.

Tidak seperti permulaan KILANG yang tiada data, kebanyakan masa penerima tidak dapat mengetahui bahawa datanya tidak betul, skrip permulaan COLD hanya dijalankan selepas kegagalan. jumlah tempoh FIX pertama dalam kes ini adalah lebih lama daripada spesifikasi kilang.

Le Time To First Fix

Ia dibahagikan kepada tiga senario:

1. Sejuk atau kilang

Ini berlaku apabila penerima mempunyai anggaran yang tidak tepat:

• Dari kedudukannya,
• kelajuan,
• tarikh dan masa,
• kedudukan satelit.

Dalam kes ini, penerima harus mula mencari semua satelit yang mungkin (31). Selepas menerima isyarat daripada satelit, penerima mula menerima maklumat daripada almanak. Almanak ini dihantar oleh setiap satelit selama 12,5 minit.

2. Suam atau biasa

Dalam kes ini, penerima tahu:

• Tarikh dan masa semasa dengan ketepatan 20 saat,
• lokasi semasa dengan ketepatan lebih baik daripada 100 kilometer,
• kelajuannya lebih baik daripada 25 m / s.

Dan penerima mempunyai data almanak yang sah.

3. Panas atau siap sedia

Apabila penerima mempunyai data masa, lokasi, almanak dan ephemeris yang sah, ia boleh memperoleh isyarat satelit dengan cepat.

Khususnya, ini adalah kes apabila dua dihidupkan dengan selang kurang daripada satu jam.

Sarung A-GPS: GPS Berbantu (A-GPS)

Fungsi ini membolehkan anda memuat turun data almanak dan ephemeris ke set cip penerima GPS. Penerima mesti mempunyai sambungan rangkaian pantas ke Internet (melalui Wi-Fi atau Bluetooth) untuk menerima data ini daripada pelayan (cth Garmin). Ciri ini menghapuskan keperluan untuk masa FIX yang lama.

Pada asasnya, semua telefon pintar 📱 mempunyai A-GPS supaya ia tidak tertakluk kepada permulaan SEJUK yang lama.

Garmin mempunyai A-GPS yang dilaksanakan dalam peralatan terkini (GPS, jam tangan, dll.), namun Garmin mengesyorkan agar anda mengemas kini data dengan kerap melalui sambungan internet biasa.

Oleh itu, adalah penting untuk menyelidiki setiap manual pengguna 📖 untuk mengetahui tentang kes khusus GPS anda.

Kemudahan Permulaan Dingin yang Disyorkan

• Jika navigator GPS anda dilengkapi dengan A-GPS: Jika tempoh PEMBETULAN pertama kelihatan lama kepada anda, berikan refleks sambungan Internet untuk mengemas kini data ini.

• Jika navigator GPS anda tidak mempunyai A-GPS dan tempoh FIX pertama melebihi 3 minit:

  • Letakkan navigator GPS di tempat ia boleh "melihat" langit dan, jika boleh, lebih daripada 360 °,
  • biarkan GPS melakukan PEMBAIKAN tanpa menyentuh apa-apa, terutamanya tanpa henti!
  • Apabila FIX selesai, biarkan selama sekurang-kurangnya sejam tanpa menyentuh apa-apa untuk menyegarkan semula data yang disiarkan oleh satelit pada kelajuan rendah.
  • Selepas jam operasi ini, GPS anda mungkin dimatikan dan tempoh FIXES seterusnya akan menjadi singkat.

Contoh kerja yang diperhatikan dengan GPS: ketepatan kedudukan semasa dari 3 hingga 5 m,

Tindakan atau keadaan	Masa	Menganalisis fail log
Tekan dan lepaskan butang HIDUP.	0 "
Skrin menyala dengan skrin memuatkan "Versi Lembut"	20 "	GPS dihidupkan
Peta dipaparkan pada skrin	40 "
1 satelit	1'10
Satelit 4	1'25	GPS ok
Kedudukan dipaparkan pada peta	1'40

📸 ESA