讓你了解GPS定位與飄逸 GPS基礎(chǔ)知識(shí)掃盲集錦
發(fā)布日期:: 2010/11/1 作者來(lái)源:: GPS報(bào)/衛(wèi)通達(dá)
關(guān)于GPS的漂移:
早先的GPS由于收星能力比較弱,總是會(huì)發(fā)生斷訊,尤其在城市中用做導(dǎo)航的時(shí)候,給出行造成很多不便。后來(lái)開發(fā)的一些民用GPS芯片,將信號(hào)不夠強(qiáng)的GPS信號(hào)也收入,這樣就造成了漂移的現(xiàn)象。但是如果在同樣的情況下,較早的GPS產(chǎn)品即會(huì)完全斷訊,直到可以找到信號(hào)夠強(qiáng)的衛(wèi)星才開始接受。所以這是一個(gè)比較矛盾的選擇,但是隨著軟件和硬件的不斷開發(fā)升級(jí),相信這種情況會(huì)越來(lái)越少。
訊號(hào)會(huì)飄是Xtrac技術(shù)的GPS最常發(fā)生的問題(高感度的GPS大多是使用Xtrac技術(shù),GM-270u就是),因?yàn)樗抢梅糯笪⑷跣盘?hào)加以運(yùn)算來(lái)定位的,而衛(wèi)星信號(hào)時(shí)刻都在改變,所以GPS不斷的運(yùn)算以修正誤差,當(dāng)所收訊號(hào)前后差異極大的時(shí)候,就會(huì)看到"飄移"的現(xiàn)象。導(dǎo)航軟體是單純接收GPS所傳來(lái)的信號(hào),將定位信號(hào)顯現(xiàn)在螢?zāi)簧?,所以跟信?hào)飄移無(wú)關(guān),純粹是GPS的接收定位誤差。2.再則GPS衛(wèi)號(hào)有5~25公尺的誤差,當(dāng)然地圖軟體鎖路程式設(shè)計(jì)也有關(guān),但接收機(jī)因素比較大些吧。3.再則你的GPS使用的座標(biāo)系統(tǒng)和電子地圖的座標(biāo)系統(tǒng)是否相同呢(很少發(fā)生)
gps的冷啟動(dòng)、溫啟動(dòng)、熱啟動(dòng)
GPS開機(jī)定位分為冷啟動(dòng)、溫啟動(dòng)和熱啟動(dòng)三種:
冷啟動(dòng):以下幾種情況開機(jī)均屬冷啟動(dòng)。初次使用時(shí);電池耗盡導(dǎo)致星歷信息丟失時(shí);關(guān)機(jī)狀態(tài)下將接收機(jī)移動(dòng)1000公里以上距離。
溫啟動(dòng):距離上次定位的時(shí)間超過(guò)兩個(gè)小時(shí)的啟動(dòng)。
熱啟動(dòng):距離上次定位的時(shí)間小于兩個(gè)小時(shí)的啟動(dòng)。
有時(shí)候如果機(jī)器有軟件問題,需要進(jìn)行冷啟動(dòng),冷啟動(dòng)可以進(jìn)行。
目前國(guó)際上常用(常見到的/較流行的)GPS模塊(OEM板)上的主芯片主要有3種。
(1) 美國(guó)SIRF(Sirf )
(2) SONY(索尼愛立信/索愛)芯片
(3) 瑞士NENEM公司NEMERIX芯片
2. 三代芯片的核心:
芯片硬件大同小異,只是內(nèi)部軟件起主要作用。所謂三代的核心技術(shù)只是在2代的基礎(chǔ)上提高改進(jìn)了軟件的算法,就好比初、高中物理課上計(jì)算加速度/速度用的公式,但到了大學(xué)高等數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)、積分來(lái)計(jì)算同一道加速度/速度的物理題,方法(算法)不同,所用時(shí)間大不一樣,體現(xiàn)了中學(xué)和大學(xué)的區(qū)別,就好像2代和3代一樣。其次是硬件也提供了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3. 三代芯片軟件主要功能:
3代芯片軟件提高升級(jí):(1)算法改進(jìn)提高搜星/定位速度時(shí)間。(2)通過(guò)軟件濾波器提高抗干擾性能、信噪比及接收有效星顆數(shù)。(3)有的芯片實(shí)現(xiàn)軟件DR航跡(轉(zhuǎn)跡)推算,提高抗高樓、樹蔭、橋下遮擋及隧道功能。(4)軟通道搜索,搜索提高可視衛(wèi)星的通道數(shù)(可以12—24顆),人員、車輛、上下坡、姿態(tài)發(fā)生變化時(shí)、飛機(jī)、船舶星歷狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)仍能繼續(xù)定位。
4. 三代芯片硬件改進(jìn):
(1) 芯片功耗降低,體積減少(與2代比)。
(2) 提高抗干擾能力,全屏蔽或雙芯片分開。
5. GPS模塊與產(chǎn)品:
GPS產(chǎn)品多種多樣,但不一定用三代芯片就全都好了,三代芯片只不過(guò)是GPS
產(chǎn)品的核心部件,如同人的心臟、大腦,還要與其它元件相匹配(天線、放大器、濾波器,甚至導(dǎo)線、接頭等看起來(lái)無(wú)關(guān)緊要元件)。
6. 天線是重要因素:
手持、PDA、藍(lán)牙、G-Mouse等常見的GPS產(chǎn)品中都要用到GPS天線,無(wú)論有
源、無(wú)源甚至全向天線,十幾個(gè)性能指標(biāo)中,夾角(1600最大全向天線除外),放大器dB數(shù),阻抗范圍,材質(zhì),抗干擾能力與模塊匹配決定了整個(gè)產(chǎn)品的性能,甚至飛機(jī)上接2-3個(gè)天線(上、下面均有),有些在車內(nèi)、車底部也很好定位。也就是說(shuō),3代模塊很好,天線不匹配可能不如搭配好2代產(chǎn)品。
7. 通道數(shù):
3顆星二維,4顆星三維定位,這是GPS基本原理,我們?cè)诘孛嫔鲜褂檬?1-12
顆(因?yàn)樘炀€160度夾角),全向天線也就12顆,到了天空飛行器(物體)可以多收幾顆(一定全向或二個(gè)以上天線),但也是從中取3-4顆信號(hào)最強(qiáng)、距離最近的有效衛(wèi)星進(jìn)行運(yùn)算定位,不少軍用GPS都是5個(gè)通道,只是用4個(gè)通道定位,1個(gè)通道快速搜索所有可視衛(wèi)星,并與其中4顆有效星比較,高出其中一個(gè)就替換,這樣就保持4顆最強(qiáng)信號(hào)衛(wèi)星。因此不是通道越高越好,一般地面上12顆就夠了,什么16、18、20、24……都是軟通道,是體現(xiàn)最多可搜索可視衛(wèi)星的顆數(shù),沒有什么實(shí)際意義。
8. 感應(yīng)度(dB數(shù)):
GPS接收信號(hào)的感應(yīng)程度(-150—195dB)各廠家標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,有的是模塊,
有的是模塊含天線,有的是平均值,有的是峰峰值(最大值),此值是在屏蔽室內(nèi)用專用儀器測(cè)試,與大家實(shí)際環(huán)境(電場(chǎng)、磁場(chǎng)、高壓、微波、地磁……)有很大區(qū)別,因此該指標(biāo)相差3-5dB,均屬同數(shù)量級(jí)無(wú)關(guān)緊要,只是個(gè)大概齊參考。
9. 三代產(chǎn)品明顯優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)(實(shí)際效果):
使用者只要對(duì)三代芯片具體技術(shù)指標(biāo)一般了解即可,而更主要比較觀察是否
有以下特征。
(1) 定位時(shí)間快:無(wú)論冷啟動(dòng)、溫啟、熱啟,重捕時(shí)間均快5-30秒鐘(與二代相比),實(shí)際上大部使用者也不差這十幾秒鐘。
(2) 高感度:即在高樓、樹蔭、橋下、遮檔、遂洞、窗口、車內(nèi),甚至車底盤下仍可很快定位收4顆以上衛(wèi)星。常說(shuō):有點(diǎn)天空就可定位(單星定位),也就是《給點(diǎn)陽(yáng)光就燦爛》。
(3) 抗干擾性能:高壓線、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、高速動(dòng)態(tài)、微波、手機(jī),同頻干擾的環(huán)境下仍能正常工作。
(4) 功耗低、省電:降低了功耗,甚至有睡眠狀態(tài)(靜態(tài)不工作),可以節(jié)電,提高產(chǎn)品待機(jī)時(shí)間。
(5) 體積小,性能價(jià)格比好:體積小,重量輕,這是社會(huì)的需求和發(fā)展趨勢(shì),可以擴(kuò)大更多的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。實(shí)際上三代芯片價(jià)格應(yīng)該與二代相同,甚至應(yīng)更低,但功能提高很多,T-38(16通道,3代) 200-300元/塊。
不同GPS產(chǎn)品在性能上的差異主要取決于核心芯片。您在購(gòu)買GPS時(shí)所看到的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都是由GPS芯片決定的,GPS未來(lái)的發(fā)展也是有核心芯片技術(shù)決定的。
在這里想講一個(gè)題外話,GPS接收機(jī)的性能很大程度上受天線技術(shù)影響,但是天線千差萬(wàn)別,用戶只需要了解天線技術(shù)的類型就可以了。GPS天線主要有螺旋天線和平板天線。前者方向性不強(qiáng),但增益也相對(duì)較?。缓笳呔哂休^強(qiáng)的方向性,但增益也較強(qiáng),適合平放在固定的地方使用。當(dāng)然,天線的尺寸越大效果越好,部分產(chǎn)品配備了可以外接的高增益天線,這類天線普遍采用螺旋天線,因?yàn)橥饨犹炀€尺寸變大以后,增益不成問題,對(duì)方向性更敏感。(整理:洪麓豐)