Hoe krijg je ultrasnelle GPS-positionering?

In een samenleving van onmiddellijke, onmiddellijke, onmiddellijke leveringen binnen het uur, is de hyperconnectiviteit van homo sapiens een dier dat erg ongeduldig is geworden.

En homo sapiens VTTistis schuwt de regel niet als hij zijn GPS aanzet.

Hoe vaak heb je tegen jezelf gezegd: "Het duurt een eeuwigheid voordat mijn GPS de eerste positie vindt ..."? 😉

In feite heb je het niet helemaal mis, maar voordat we je GPS terugsturen naar de fabrikant, zullen we je uitleggen hoe het werkt en waarom het in de meeste gevallen in orde is.

Geolocatie ophalen

De GPS-ontvanger is ontworpen om een ​​zeer zwak signaal van geolocatiesatellieten te ontvangen 🛰.

Dit signaal wordt overstemd door elektromagnetische ruis (<25 nanovolt of 25 ppb).

Het is een beetje alsof je probeert te luisteren of er een speld op de keukentegel valt tijdens een bezoek aan het Vaticaan ⛪️.

Om een ​​bruikbaar signaal op een positie te verkrijgen, moet de elektronica van de GPS-geïntegreerde ontvanger de "handtekening" reproduceren van elke satelliet die hij verwacht te ontvangen, en deze kopie vervolgens "invoegen" in de ruis totdat deze correleert met de ontvangen handtekening. van deze satellieten. In de regel moet de sleutel in het slot passen 🔑 ..

⚠️ Uiteraard zal alles dat het zicht op de lucht kan belemmeren onvermijdelijk de snelle FIX-acquisitie verstoren, omdat het signaal dat van de satellieten wordt ontvangen, wordt verzwakt tot een nog lager niveau of zelfs verslechtert.

Bij normaal gebruik, wanneer FIX is geïnstalleerd, wijst de ontvanger (chipset) 📡 aan elk van zijn ontvangstkanalen een van de satellieten toe die hij heeft besloten te "jagen". Vervolgens wordt elk kanaal gekoppeld aan een satelliet als het signaal correct wordt ontvangen.

Je hebt minimaal 4 satellieten nodig en blokkeert dus 4 kanalen voor 3D/4D (L,G,Z)/Speed ​​positionering.

Extra kanalen verbeteren de positioneringsnauwkeurigheid en zorgen voor continu volgen van ten minste 4 satellieten.

Momenteel hebben verschillende chipsets multi-band GNSS-mogelijkheden (GPS + Galliléo + Glonass +...). De meeste chipsets die op de markt verkrijgbaar zijn, accepteren alleen de GPS-signaalband, maar er is een gemeenschappelijke frequentie die wordt gebruikt voor Galileo, Glonass en andere. Hierdoor kan de ontvanger satellieten van de sterrenbeelden Glonass, Galileo, enz. gebruiken, evenals satellieten van de GPS-constellatie (de eerste die verschijnt voor geolocatie).

Dus: wanneer uw GPS "ontwaakt" (aan), moet hij minstens 4 satellieten zoeken en volgen om zijn eerste FIX te berekenen.

Pas op voor een "scheve" vergelijking met een smartphone die altijd aan staat en permanent geolokaliseerd is in de context van het huidige gebruik (tenzij de gebruiker het opt-out-vakje heeft aangevinkt).

GPS-chip lancering en verbindingsprotocol

Om te "verbinden" met satellieten, moet de GPS-ontvanger:

• Heb het duidelijkste 360-graden zicht op de lucht om de zichtbaarheid van satellieten op laag niveau en de kwaliteit van het ontvangen signaal te garanderen,

• bepalen welke satellieten zich in het gezichtsveld bevinden, d.w.z.:

  • Weet de datum en tijd
  • Ken je positie
  • Ken de positie van de satellieten in de lucht.

Datum en tijd worden bijgehouden door de interne klok ⏰. Dit werkt zelfs als de GPS-ontvanger is uitgeschakeld.

De positie van de GPS-ontvanger is de laatst bekende positie.

Almanak en GPS-efemeriden

De positie van elke satelliet aan de hemel wordt bepaald door gegevens vanalmanak voor het hele sterrenbeeld enefemeride voor gedetailleerde gegevens voor elke satelliet.

Almanak gegevens

Almanakgegevens bieden alle informatie die een GPS-ontvanger nodig heeft om de geschatte locatie van elke satelliet in de constellatie te berekenen. Almanakgegevens zijn niet nauwkeurig genoeg om de locatie te bepalen, ze worden onthouden door de ontvanger, waar ze 180 dagen geldig blijven. Ze worden gebruikt om te bepalen welke satellieten zichtbaar zijn vanaf een bekende positie, zodat de ontvanger naar een signaal van die satellieten kan zoeken.

Ephemeris-gegevens

Met Ephemeris-gegevens kunt u nauwkeurig de positie van elke satelliet bepalen en kunt u ook rekening houden met de vertraging van de signaalvoortplanting, de satellietsnelheid, om de positie van de ontvanger correct in te schatten.

Ephemeris-gegevens van een satelliet worden alleen door deze satelliet uitgezonden en worden periodiek bijgewerkt (elke 4-6 uur voor het GPS-systeem) om rekening te houden met de kleinste veranderingen in de baan van de satelliet. Het zijn deze gegevens die worden gebruikt om de positie te berekenen.

AANGEDRAAID

Deze gegevens worden met een zeer lage snelheid door satellieten verzonden, de almanak wordt elke 12.5 minuut bijgewerkt en de efemeride wordt elke 4 uur bijgewerkt..

• De almanak is nodig om te beginnen,
• De efemeriden van elke gevolgde satelliet is belangrijk voor het berekenen van een nauwkeurige positie.

Om de lange FIX-duur te overwinnen, zijn de GPS-chipsets verrijkt met de A-GPS "Assisted GPS"-functie, waarmee almanak- en efemeridengegevens via een internetverbinding kunnen worden verzonden (daarover later meer).

Een KOUDE start is wanneer deze gegevens ontbreken, beschadigd of te oud zijn.

Voorbeelden:

• Eerste ingebruikname na oplevering, na inschakeling binnenshuis (gebouw, kelder, garage, etc.),
• langdurig verblijf in de doos zonder gebruik of zonder batterij,
• een lange reis van meer dan 100 km van de plaats vóór de GPS, voordat u afslaat,
• herhaling van zeer kort gebruik dat updates van efemeriden verhindert, bijv.… .etc.

In tegenstelling tot een FACTORY-opstart waarbij er geen gegevens zijn, kan de ontvanger meestal niet weten dat de gegevens onjuist zijn. Het COLD-opstartscript wordt alleen uitgevoerd na een fout. de totale duur van de eerste FIX is in dit geval langer dan de fabrieksspecificatie.

Le tijd om eerst te repareren

Het is opgedeeld in drie scenario's:

1. Koud of in de fabriek

Dit is het geval wanneer de ontvanger onnauwkeurige schattingen heeft:

• Vanuit zijn positie
• snelheid,
• datum en tijd,
• positie van satellieten.

In dit geval moet de ontvanger beginnen met zoeken naar alle mogelijke satellieten (31). Na ontvangst van een signaal van de satelliet, begint de ontvanger informatie van de almanak te ontvangen. Deze almanak wordt door elke satelliet gedurende 12,5 minuten uitgezonden.

2. Warm of normaal

In dit geval weet de ontvanger:

• Huidige datum en tijd met een nauwkeurigheid van 20 seconden,
• de huidige locatie met een nauwkeurigheid van meer dan 100 kilometer,
• zijn snelheid is beter dan 25 m / s.

En de ontvanger heeft geldige almanakgegevens.

3. Heet of stand-by

Wanneer de ontvanger geldige tijd-, locatie-, almanak- en efemeridegegevens heeft, kan deze snel satellietsignalen ontvangen.

Dit is met name het geval wanneer twee worden ingeschakeld met een interval van minder dan een uur.

A-GPS-behuizing: Assisted GPS (A-GPS)

Met deze functie kunt u almanak- en efemeridengegevens downloaden naar de chipset van de GPS-ontvanger. De ontvanger moet een snelle netwerkverbinding met internet hebben (via Wi-Fi of Bluetooth) om deze gegevens van een server (bijv. Garmin) te kunnen ontvangen. Deze functie elimineert de noodzaak voor lange FIX-tijden.

In principe hebben alle smartphones 📱 A-GPS, zodat ze niet onderhevig zijn aan lange KOUDE starts.

Garmin heeft A-GPS geïmplementeerd in de nieuwste apparatuur (GPS, horloge, etc.), maar Garmin raadt aan om de gegevens regelmatig bij te werken via een reguliere internetverbinding.

Daarom is het absoluut noodzakelijk om in elke gebruikershandleiding te duiken 📖 om meer te weten te komen over het specifieke geval van uw GPS.

Aanbevolen facilitering van koude start

• Als uw GPS-navigator is uitgerust met A-GPS: Als de duur van de eerste CORRECTIE u lang lijkt, geef dan de reflex van de internetverbinding om deze gegevens bij te werken.

• Als uw GPS-navigator geen A-GPS heeft en de duur van de eerste FIX langer is dan 3 minuten:

  • Plaats de GPS-navigator waar deze de lucht kan "zien" en, indien mogelijk, meer dan 360 °,
  • laat de GPS zijn FIX doen zonder iets aan te raken, vooral zonder te stoppen!
  • Wanneer de FIX klaar is, laat u deze minstens een uur aan staan ​​zonder iets aan te raken om de gegevens te vernieuwen die door de satellieten op lage snelheid worden uitgezonden.
  • Na dit bedrijfsuur is uw GPS mogelijk uitgeschakeld en zal de duur van de volgende FIXES kort zijn.

Voorbeeld van met GPS waargenomen werkzaamheden: nauwkeurigheid van de huidige positie van 3 tot 5 m,

Actie of staat	tijd	Analyseer het logbestand
Druk op de AAN-knop en laat deze weer los.	0 "
Het scherm licht op met het laadscherm "Soft Version"	20 "	GPS aan
De kaart wordt weergegeven op het scherm	40 "
1 satelliet	1'10
Satellieten 4	1'25	GPS ok
De positie wordt weergegeven op de kaart	1'40

ESA