Come ottenere un posizionamento GPS ultra veloce?
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In una società di consegne istantanee, istantanee, istantanee entro un'ora, l'iperconnettività dell'homo sapiens è un animale che è diventato molto impaziente.
E l'homo sapiens VTTistis non si sottrae alla regola quando accende il suo GPS.
Quante volte ti sei detto: "Il mio GPS impiega un'eternità a trovare la prima posizione..."? ?
In effetti, non ti sbagli del tutto, ma prima di restituire il tuo GPS al produttore, ti spiegheremo come funziona e perché nella maggior parte dei casi va bene.
Ottieni la geolocalizzazione
Il ricevitore GPS è progettato per ricevere un segnale molto debole dai satelliti di geolocalizzazione 🛰.
Questo segnale è soffocato dal rumore elettromagnetico (<25 nanovolt o 25 ppb).
È un po' come cercare di ascoltare uno spillo che cade sulla piastrella della cucina mentre si visita il Vaticano ⛪️.
Per estrarre un segnale utile in una posizione, l'elettronica del ricevitore integrato nel GPS deve riprodurre la “firma” di ogni satellite che si aspetta di ricevere, e poi “inserire” questa copia nel rumore fino a correlarla con la firma ricevuta. da questi satelliti. Di norma, la chiave deve inserirsi nella serratura 🔑 ..
⚠️ Ovviamente, tutto ciò che può ostruire la visuale del cielo interferirà inevitabilmente con l'acquisizione veloce del FIX, perché il segnale ricevuto dai satelliti sarà attenuato ad un livello ancora più basso o addirittura degradato.
Nel normale funzionamento, quando è installato FIX, il ricevitore (chipset) 📡 assegna a ciascuno dei suoi canali di ricezione uno dei satelliti che ha deciso di “inseguire”. Quindi ogni canale è bloccato su un satellite se il segnale viene ricevuto correttamente.
Sono necessari almeno 4 satelliti e quindi bloccare 4 canali per il posizionamento 3D / 4D (L, G, Z) / Velocità.
Canali aggiuntivi migliorano la precisione di posizionamento e garantiscono il monitoraggio continuo di almeno 4 satelliti.
Attualmente diversi chipset hanno capacità GNSS multibanda (GPS + Galliléo + Glonass +…). La maggior parte dei chipset disponibili sul mercato accetta solo la banda del segnale GPS, tuttavia esiste una frequenza comune utilizzata per Galileo, Glonass e altri. Ciò consente al ricevitore di utilizzare i satelliti delle costellazioni Glonass, Galileo, ecc., nonché i satelliti della costellazione GPS (i primi ad apparire per la geolocalizzazione).
Quindi: quando il tuo GPS si "sveglia" (acceso), deve cercare e tracciare almeno 4 satelliti per poter calcolare il suo primo FIX.
Diffidate da un confronto “distorto” con uno smartphone sempre acceso e permanentemente geolocalizzato nel contesto di utilizzo corrente (a meno che l'utente non abbia spuntato la casella di opt-out).
Lancio del chip GPS e protocollo di connessione
Per "connettersi" ai satelliti, il ricevitore GPS deve:
Avere la visione più chiara del cielo a 360 gradi per garantire la visibilità dei satelliti di basso livello e la qualità del segnale ricevuto,
determinare quali satelliti si trovano nel campo visivo, ovvero:
- Conoscere la data e l'ora
- Conosci la tua posizione
- Conoscere la posizione dei satelliti nel cielo.
La data e l'ora sono mantenute dall'orologio interno ⏰. Funziona anche quando il ricevitore GPS è spento.
La posizione del ricevitore GPS è l'ultima posizione nota.
Almanacco e GPS Effemeridi
La posizione di ciascun satellite nel cielo è determinata dai dati provenienti daalmanacco per l'intera costellazione eeffemeridi per i dati dettagliati per ogni satellite.
Dati dell'almanacco
I dati dell'almanacco forniscono tutte le informazioni necessarie a un ricevitore GPS per calcolare la posizione approssimativa di ciascun satellite nella costellazione. I dati dell'almanacco non sono sufficientemente precisi per determinare la posizione, vengono ricordati dal destinatario, dove rimangono validi per 180 giorni. Sono utilizzati per determinare quali satelliti sono visibili da una posizione nota in modo che il ricevitore possa cercare un segnale da quei satelliti.
Dati effemeridi
I dati delle effemeridi consentono di determinare con precisione la posizione di ciascun satellite e consentono anche di tenere conto del ritardo di propagazione del segnale, della velocità del satellite, al fine di stimare correttamente la posizione del ricevitore.
I dati delle effemeridi da un satellite vengono trasmessi solo da questo satellite e vengono aggiornati periodicamente (ogni 4-6 ore per il sistema GPS) per tenere conto dei minimi cambiamenti nell'orbita del satellite. Sono questi dati che vengono utilizzati per calcolare la posizione.
STRINGATA
Questi dati vengono trasmessi dai satelliti a velocità molto bassa, l'almanacco viene aggiornato ogni 12.5 minuti e le effemeridi vengono aggiornate ogni 4 ore..
- L'almanacco è necessario per iniziare,
- Le effemeridi di ogni satellite tracciato sono importanti per calcolare una posizione accurata.
Per superare la lunga durata del FIX, i chipset GPS sono stati arricchiti con la funzione A-GPS "Assisted GPS", che consente di inviare i dati di almanacco ed effemeridi tramite una connessione Internet (ne parleremo più avanti).
Un inizio a FREDDO è quando questi dati sono mancanti, corrotti o troppo vecchi.
Esempi:
- Primo avviamento dopo la consegna, dopo essere stato acceso all'interno (edificio, cantina, garage, ecc.),
- permanenza prolungata nella scatola senza utilizzo o senza batteria,
- un lungo viaggio oltre i 100 km dal luogo prima del GPS, prima di spegnersi,
- ripetizione di utilizzi molto brevi che impediscono aggiornamenti di effemeridi, ad es.… .etc.
A differenza di un avvio FACTORY in cui non ci sono dati, la maggior parte delle volte il destinatario non può sapere che i suoi dati non sono corretti, lo script di avvio COLD viene eseguito solo dopo un errore. la durata totale del primo FIX in questo caso è superiore alla specifica di fabbrica.
Il tempo per la prima correzione
Si articola in tre scenari:
1. Freddo o in fabbrica
Questo è il caso quando il destinatario ha stime imprecise:
- Dalla sua posizione,
- velocità,
- data e ora,
- posizione dei satelliti.
In questo caso, il ricevitore dovrebbe iniziare a cercare tutti i possibili satelliti (31). Dopo aver ricevuto un segnale dal satellite, il ricevitore inizia a ricevere informazioni dall'almanacco. Questo almanacco viene trasmesso da ciascun satellite per 12,5 minuti.
2. Caldo o normale
In questo caso, il destinatario sa:
- Data e ora correnti con una precisione di 20 secondi,
- la sua posizione attuale con una precisione migliore di 100 chilometri,
- la sua velocità è migliore di 25 m / s.
E il destinatario ha dati validi dell'almanacco.
3. Caldo o standby
Quando il ricevitore dispone di dati validi su ora, posizione, almanacco ed effemeridi, può acquisire rapidamente i segnali satellitari.
Nello specifico, questo è il caso quando due vengono accesi con un intervallo inferiore a un'ora.
Custodia A-GPS: GPS assistito (A-GPS)
Questa funzione consente di scaricare i dati dell'almanacco e delle effemeridi sul chipset del ricevitore GPS. Il ricevitore deve disporre di una connessione di rete veloce a Internet (via Wi-Fi o Bluetooth) per ricevere questi dati da un server (es. Garmin). Questa funzione elimina la necessità di lunghi tempi di FIX.
In pratica, tutti gli smartphone 📱 hanno l'A-GPS quindi non sono soggetti a lunghe partenze a FREDDO.
Garmin ha implementato l'A-GPS nelle apparecchiature più recenti (GPS, orologio, ecc.), tuttavia Garmin consiglia di aggiornare i dati regolarmente tramite una normale connessione Internet.
Pertanto, è indispensabile approfondire ogni manuale utente 📖 per scoprire il caso specifico del tuo GPS.
Facilitazione consigliata per l'avviamento a freddo
Se il tuo navigatore GPS è dotato di A-GPS: Se la durata della prima CORREZIONE ti sembra lunga, dai il riflesso della connessione Internet per aggiornare questi dati.
Se il tuo navigatore GPS non dispone di A-GPS e la durata del primo FIX supera i 3 minuti:
- Posiziona il navigatore GPS dove possa "vedere" il cielo e, se possibile, più di 360°,
- lascia che il GPS faccia il suo FIX senza toccare nulla, soprattutto senza fermarsi!
- Al termine del FIX, lasciarlo acceso per almeno un'ora senza toccare nulla per aggiornare i dati che vengono trasmessi dai satelliti a bassa velocità.
- Dopo quest'ora di funzionamento, il GPS potrebbe essere spento e la durata dei successivi FIXES sarà breve.
Esempio di lavoro osservato con GPS: precisione della posizione attuale da 3 a 5 m,
| Azione o stato | Tempo | Analizza il file di registro |
|---|---|---|
| Premere e rilasciare il pulsante ON. | 0 " | |
| Lo schermo si illumina con la schermata di avvio "Soft Version" | 20 " | GPS acceso |
| La mappa viene visualizzata sullo schermo | 40 " | |
| 1 satelliti | 1'10 | |
| Satelliti 4 | 1'25 | GPS ok |
| La posizione viene visualizzata sulla mappa | 1'40 |
ESA
