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GPS及GLONASS完美结合 卓越的定位

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  • 来源:玩车网    发表于: 2012-11-12 15:27:10

GPS GLONASS也同时进行相同的追踪测试,结果显示总会有超过四颗卫星被搜寻到,因此定位实质上是比较有保障的。此外,有高达十五颗卫星 在伦敦地区被GPS GLONASS方案搜寻到,反观单一GPS系统所追踪到的卫星还不到八颗,仅是GPS GLONASS可用卫星数的一半。

自2011年10月起,俄国的GLONASS拥有二十四颗已上轨道而完全运作中的卫星,另外还有四颗预备与一颗测试中的卫星。此不仅仅是GPS的一个替代 方案,尤有甚者的是一个结合GPS/GLONASS系统,其拥有五十五颗位于地球外层空间不同轨道完全运作的卫星。

卫星导航的运作,需要至少四颗卫星来决定定位,其中三颗卫星提供每一个空间轴(x、y及z)的数据,另一颗则提供发送时间。愈多颗卫星被追踪联机,定位就 愈精准。一般来说,若仅有GPS系统,地球表面的任何一处则均能观测到五颗卫星,如果处于一个没有遮拦的地点,甚至可观测到高达十二颗卫星。

单一GPS系统受限多

特别是在拥有众多高楼大厦的大型城市中,卫星讯号经常漏失,这对于车队管理和其他追踪定位应用等是不被允许的。此外,单一GPS导航系统尚有其他更多的限 制,例如GPS卫星在距地球20,000公里的轨道上运行,其所发射的讯号到达地球的接收器时强度仅-130dBm,经过城市干扰环境甚至产生进一步衰 减,这使得要从背景噪声中隔离出这些讯号,已成为一种真正的挑战。

为克服种种限制,工程师决定开创一个结合GPS和GLONASS的解决方案。他们相信透过五十五颗绕行于不同轨道卫星且涵盖率达全球,应该对导航带来一定的冲击,同时也应能提供相关的利益。

结合GPS及GLONASS

2012年2月,泰利特(Telit)的GNSS工程师群决定实地进行测试,比较单一GPS系统接收器和GPS GLONASS接收器的导航精度。该团队 在洛杉矶市区从早上11:00到下午3:00测试七条追踪路线,同时选测好几款标准型单一GPS导航器,以与泰利特能处理GPS和GLONASS讯号的最 新GNSS模块Jupiter SL869进行比较,而结果非常近似,GPS和GLONASS结合系统可实现比单一GPS系统更准确且更卓越的定位能力。

Jupiter SL869是一款32信道全球定位模块,可接受全球可用GNSS系统如GPS、GLONASS与QZSS的所有频谱讯号,以实现接收、追踪与导航,此外, 也适用于欧盟的伽利略系统。其极低高度与小尺寸的LCC封装适合极精小的应用,可大幅降低所需成本与空间;而精小设计与宽广温度范围,则成为低、中、高量 能M2M结合应用与手机/定位追踪数据组件的极佳模块。

该模块并搭载强大的省电微处理器,透过串行接口提供符合国家海洋电子协会(NMEA)标准协议的所有GNSS讯息。此外,该模块利用多重GNSS架构、太空辅助定位系统(SBAS)及实时星历表数据,可有效地在严酷的环境中获取正确定位。

此外,在路面追踪精度上也有很大差异,单一GPS系统定位时会产生脱离道路几公尺(m)的情况,亦即定位轨迹并不在道路上,而是在路旁,而GPS GLONASS则是能进行非常精准的定位,从未发生脱离道路的情况。

另一个类似的研究,也在2012年3月20日于伦敦进行,其内容是监看单一GPS系统接收器和GPS GLONASS接收器所能搜寻到的卫星数目,其结果 与洛杉矶的情况相同:在伦敦,讯号被五层大厦所遮蔽,能追踪到的GPS卫星数目降到四颗以下。因此,单一GPS系统接收器瞬间失去定位能力,这种情况发生 三次,其中发生于下午3:00的该次是最为严重,接收器完全收不到讯号达20分钟之久。

因为有GLONASS的加入,使测试显示搜寻到的卫星绝不低于六颗,相关失去卫星涵盖的问题,尤其具有高耸建筑的城市峡谷则因此大幅降低。此外,测试结果 也显示定位精度也有效提升,除此之外,团队也注意到定位速度同时获得改善,这对于诸如失窃车辆的寻回至为重要,其关键便是不论车辆位于何处,都可将其定 位。GPS与GLONASS结合架构的实作,对于导航而言已向前跨出重要的一步,其提供最佳卫星密度架构以获得最准确的定位,且不局限于俄国,而是全球皆 能用。

最后,其实现更精确的定位,在电子地图上更精准地锁定一个人、一辆车或资产真实位置。更多的测试已于南非展开,一般认为目前所有发现也将于当地再次得到验证。


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