Kako dobiti ultra-brzo GPS pozicioniranje?

U društvu instant, instant, instant isporuka unutar sat vremena, hiperpovezanost homo sapiensa je životinja koja je postala vrlo nestrpljiva.

I homo sapiens VTTistis ne bježi od pravila kada uključi svoj GPS.

Koliko ste puta rekli sebi: "Mojem GPS-u je potrebna vječnost da pronađe prvu poziciju..."? 😉

Zapravo, niste u potpunosti u krivu, ali prije nego što svoj GPS vratite proizvođaču, objasnit ćemo vam kako funkcionira i zašto je u većini slučajeva ok.

Dobiti geolokaciju

GPS prijemnik je dizajniran za primanje vrlo slabog signala s geolokacijskih satelita 🛰.

Taj je signal prigušen elektromagnetskim šumom (<25 nanovolta ili 25 ppb).

Pomalo je kao kada posjećujete Vatikan ⛪️ da slušate da vam pribadača padne na pločicu u kuhinji.

Za izdvajanje korisnog signala na poziciji, elektronika GPS-integriranog prijemnika mora reproducirati "potpis" svakog satelita koji očekuje da će primiti, a zatim "umetnuti" ovu kopiju u šum dok se ne poveže s primljenim potpisom. sa ovih satelita. U pravilu ključ mora stati u bravu 🔑 ..

⚠ ️ Očito je da će sve što može ometati pogled na nebo neizbježno ometati brzu FIX akviziciju, jer će signal primljen sa satelita biti oslabljen na još nižu razinu ili čak degradiran.

U normalnom radu, kada je FIX instaliran, prijamnik (čipset) 📡 svakom od svojih kanala za prijem dodjeljuje jedan od satelita koje odabere za "juriti". Zatim se svaki kanal zaključava za satelit ako je signal ispravno primljen.

Potrebna su vam najmanje 4 satelita i stoga blokirajte 4 kanala za 3D/4D (L, G, Z)/brzinsko pozicioniranje.

Dodatni kanali poboljšavaju točnost pozicioniranja i osiguravaju kontinuirano praćenje najmanje 4 satelita.

Trenutno nekoliko čipsetova ima višepojasni GNSS (GPS + Galliléo + Glonass +…). Većina čipseta dostupnih na tržištu prihvaća samo pojas GPS signala, no postoji uobičajena frekvencija koja se koristi za Galileo, Glonass i druge. To omogućuje prijemniku korištenje satelita sazviježđa Glonass, Galileo itd., kao i satelita GPS konstelacije (prvi se pojavljuju za geolokaciju).

Dakle: kada se vaš GPS "probudi" (uključen), mora tražiti i pratiti najmanje 4 satelita kako bi izračunao svoj prvi FIX.

Čuvajte se "iskrivljene" usporedbe s pametnim telefonom koji je uvijek uključen i trajno geolociran u kontekstu trenutne upotrebe (osim ako korisnik nije označio okvir za isključivanje).

Lansiranje GPS čipa i protokol povezivanja

Za "povezivanje" sa satelitima, GPS prijamnik mora:

• Imajte najjasniji pogled na nebo od 360 stupnjeva kako biste osigurali vidljivost satelita niske razine i kvalitetu primljenog signala,

• odrediti koji se sateliti nalaze u vidnom polju, tj.:

  • Znajte datum i vrijeme
  • Upoznajte svoju poziciju
  • Znati položaj satelita na nebu.

Datum i vrijeme čuva interni sat ⏰. Ovo radi čak i kada je GPS prijamnik isključen.

Položaj GPS prijemnika je zadnji poznati položaj.

Almanah i GPS efemeride

Položaj svakog satelita na nebu određen je podacima izalmanah za cijelo sazviježđe iefemeride za detaljne podatke za svaki satelit.

Podaci iz almanaha

Podaci almanaha pružaju sve informacije potrebne za GPS prijamnik za izračunavanje približne lokacije svakog satelita u konstelaciji. Podaci almanaha nisu dovoljno točni za određivanje lokacije, pamte ih primatelj, gdje ostaju valjani 180 dana. Koriste se za određivanje satelita koji su vidljivi s poznatog položaja kako bi prijemnik mogao tražiti signal s tih satelita.

Podaci o efemeridi

Podaci o efemeridi omogućuju vam da točno odredite položaj svakog satelita, a također vam omogućuju da uzmete u obzir kašnjenje širenja signala, brzinu satelita, kako biste ispravno procijenili položaj prijamnika.

Podatke o efemeridi sa satelita emitira samo ovaj satelit i povremeno se ažurira (svakih 4-6 sati za GPS sustav) kako bi se uzele u obzir i najmanje promjene u orbiti satelita. Upravo se ti podaci koriste za izračun položaja.

ZATEGNUTO

Te podatke sateliti prenose vrlo malom brzinom, almanah se ažurira svakih 12.5 minuta, a efemeride se ažuriraju svaka 4 sata..

• Almanah je neophodan za početak,
• Efemeride svakog praćenog satelita važne su za izračun točne pozicije.

Kako bi se prevladalo dugo trajanje FIX-a, GPS skupovi čipova obogaćeni su A-GPS značajkom "Pomoćan GPS", koja omogućuje slanje podataka almanaha i efemerida putem internetske veze (više o tome kasnije).

HLADNI početak je kada ti podaci nedostaju, oštećeni su ili su prestari.

Primjeri:

• Prvo puštanje u rad nakon isporuke, nakon uključivanja u zatvorenom prostoru (zgrada, podrum, garaža itd.),
• dugotrajan boravak u kutiji bez korištenja ili bez baterije,
• dugo putovanje preko 100 km od mjesta prije GPS-a, prije isključivanja,
• ponavljanje vrlo kratkih upotreba koje sprječavaju ažuriranja efemerida, npr.… .itd.

Za razliku od TVORNIČKOG pokretanja gdje nema podataka, većinu vremena prijemnik ne može znati da su njegovi podaci netočni, HLADNA skripta pokretanja se pokreće samo nakon kvara. ukupno trajanje prvog FIX-a u ovom je slučaju dulje od tvorničke specifikacije.

Vrijeme je za prvi popravak

Podijeljen je u tri scenarija:

1. Hladan ili tvornički

To je slučaj kada primatelj ima neprecizne procjene:

• Sa svoje pozicije,
• ubrzati,
• Datum i vrijeme,
• položaj satelita.

U tom slučaju prijemnik treba početi tražiti sve moguće satelite (31). Nakon što primi signal sa satelita, prijemnik počinje primati informacije iz almanaha. Ovaj almanah svaki satelit prenosi 12,5 minuta.

2. Toplo ili normalno

U ovom slučaju, primatelj zna:

• Trenutni datum i vrijeme s točnošću od 20 sekundi,
• svoju trenutnu lokaciju s točnošću boljom od 100 kilometara,
• njegova brzina je bolja od 25 m/s.

A primatelj ima valjane podatke iz almanaha.

3. Vruće ili pripravno

Kada prijemnik ima valjane podatke o vremenu, lokaciji, almanahu i efemeridi, može brzo dobiti satelitske signale.

Točnije, to je slučaj kada su dva uključena s intervalom manjim od sat vremena.

A-GPS kućište: potpomognuti GPS (A-GPS)

Ova funkcija vam omogućuje preuzimanje almanaha i podataka efemerida na čipset GPS prijemnika. Prijemnik mora imati brzu mrežnu vezu s internetom (putem Wi-Fi-ja ili Bluetooth-a) kako bi primao te podatke od poslužitelja (npr. Garmin). Ova značajka eliminira potrebu za dugim FIX vremenima.

Uglavnom, svi pametni telefoni 📱 imaju A-GPS tako da nisu podložni dugim HLADnim startovima.

Garmin ima A-GPS implementiran u najnoviju opremu (GPS, sat, itd.), no Garmin preporučuje da redovito ažurirate podatke putem redovite internetske veze.

Stoga je neophodno proći kroz svaki korisnički priručnik 📖 kako biste saznali o konkretnom slučaju vašeg GPS-a.

Preporučeno olakšanje hladnog starta

• Ako je vaš GPS navigator opremljen A-GPS-om: Ako vam se trajanje prve ISPRAVKE čini dugim, dajte refleks internetske veze da ažurirate ove podatke.

• Ako vaš GPS navigator nema A-GPS, a trajanje prvog FIX-a prelazi 3 minute:

  • Postavite GPS navigator tako da može "vidjeti" nebo i, ako je moguće, više od 360°,
  • neka GPS napravi svoj FIX ne dodirujući ništa, pogotovo bez zaustavljanja!
  • Kada je FIX gotov, ostavite ga uključenim najmanje sat vremena ne dodirujući ništa kako biste osvježili podatke koje sateliti emitiraju malom brzinom.
  • Nakon ovog sata rada, vaš GPS može biti isključen i trajanje sljedećih FIXES bit će kratko.

Primjer rada promatranog s GPS-om: točnost trenutne pozicije od 3 do 5 m,

Radnja ili stanje	vrijeme	Analizirajte datoteku dnevnika
Pritisnite i otpustite tipku ON.	0 "
Zaslon svijetli s ekranom za učitavanje "Soft verzija"	20 "	GPS uključen
Karta se prikazuje na ekranu	40 "
1 satelit	1'10
Sateliti 4	1'25	GPS ok
Položaj je prikazan na karti	1'40

📸 ESA