Использование спутников ГЛОНАСС и GPS одновременно с помощью модулей позиционирования

Может ли модуль GPS использовать 2 спутника GPS и 2 спутника ГЛОНАСС для определения местоположения без использования всех спутников одного типа?

Я знаю, что мы не можем заставить это случиться, но теоретически возможно ли это случиться?

При объединении данных из разных систем необходимо помнить несколько вещей.

Объединение различных систем спутниковой навигации

Как правило, можно комбинировать GPS + Глонасс или любую другую навигационную систему. Это называется GNSS (Глобальная навигационная спутниковая система). Для одного случая GPS вам нужно 4 спутника для компонентов [X, Y, Z, dt (предполагаемая ошибка часов приемника)]. Для каждой новой системы необходимо добавить один термин смещения, описывающий разницу между передаваемыми временными шкалами (поскольку каждая система имеет свою собственную конкретную временную шкалу) для каждой системы относительно одной временной шкалы, которая сохраняется в качестве справочной. Этот термин смещения является дополнительным неизвестным в уравнении оценки для получения / определения решения о местоположении. Следовательно, вам нужно как минимум 3 спутника для системы 1 и 2 спутника для системы 2 (например ... также возможны любые другие комбинации). Дополнительный термин смещения будет описывать относительную разницу от одной временной шкалы к другой (Петровский,

Пример: 3 спутника GPS и 2 спутника Глонасс дадут прямое решение без избыточности (и без контроля). Система будет [X, Y, Z, DT (GPS), смещение (GLONASS_to_GPS)]. Чем больше спутников, тем больше избыточность возможна - и вы можете контролировать погоду процесса оценки с помощью RAIM, фильтра Калмана, наименьших квадратов (последовательно) или любого другого метода процессора.

Дополнительные детали для объединения различных систем

Обязательно получите правильные и не поврежденные данные от антенны и ансамбля приемника. Поскольку вы спрашиваете, сможет ли модуль GPS использовать ГЛОНАСС, я полагаю, что это невозможно, поскольку ГЛОНАСС использует совершенно другой метод доступа, чем GPS. Спутники ГЛОНАСС идентифицируются по их конкретной частоте (множественный доступ с частотным разделением каналов - FDM), а спутники GPS идентифицируются по разным кодам (множественный доступ с кодовым разделением каналов - CDMA). Текущее новое поколение спутников ГЛОНАСС-К будет поддерживать сигналы CDMA, но текущая группировка ГЛОНАСС полностью работает с FDMA ( текущая группировка ГЛОНАСС )

Кроме того, антенна внутри мобильного устройства должна быть в состоянии видеть сигналы ГЛОНАСС, чтобы передавать их процессору основной полосы частот, где будут передаваться сигналы GNSS. Как GPS, так и ГЛОНАСС используют разные полосы пропускания (см. Структуру сигнала в Petrowski 2014, стр. 39) - так что вам лучше иметь в виду использование GNSS-совместимого модуля для обработки не только GPS, но и данных ГЛОНАСС, КОМПАСС, Galileo (и любых других производных). , С приемником GNSS вы сможете сделать это, но я не уверен, что вы сможете сделать это с чистым модулем GPS.

Для дальнейшего чтения (ниже других):

• Петровский, Иван Григорьевич (2014): GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Beidou для мобильных устройств, iP-Solutions, Cambridge University Press, Токио
• Hofmann-Wellenhof, Bernd, Lichtenegger, Herbert, Wasle, Elmar (2008): GNSS - Глобальные навигационные спутниковые системы, Springer, Берлин

Нет никаких причин, почему это не должно быть возможно.

Каждый спутник посылает тактовый сигнал с очень высокой точностью. Модуль GPS или ГЛОНАСС знает местоположение этих спутников, опять же с очень высокой точностью. Каждый полученный сигнал представляет собой один элемент информации, дающий четырехмерную сферу, на которой расположен приемник. Для четырех спутников даны четыре таких четырехмерных сферы, и их пересечение может быть рассчитано.

Неважно, поступает ли информация из двух разных систем. Программное обеспечение, используемое на конкретном модуле, может не справиться с этим, но в принципе нет причин, по которым это невозможно. Может быть небольшая проблема с точностью, если вы получили сигналы от двух пар спутников, которые находятся близко друг к другу; GPS и ГЛОНАСС распределили свои спутники так, чтобы они не были близко друг к другу, но спутник GPS и ГЛОНАСС могут быть близко друг к другу, что затрудняет точный расчет. В большинстве случаев это будет не так.

Для максимальной точности приемник GPS / ГЛОНАСС примет во внимание все доступные данные, которые всегда будут означать оба типа спутников.

GPS опирается на тесное сотрудничество между всеми спутниками. Время имеет решающее значение - малейшее отклонение между спутниками будет фатальным для системы. Две отдельные системы не могут гарантировать точность времени.

Так что нет, было бы невозможно "смешивать и сочетать" спутники.

ОДНАКО...

GPS обладает наилучшими характеристиками, когда уже имеет представление о том, где он находится. Нужно знать, какие спутники должны быть видны, по каким каналам они передают и т. Д. Итак, если у вас есть две отдельные системы, то одну можно использовать для определения местоположения, которое затем можно использовать для улучшения способностей блокировки Другой. Затем вы можете выбрать наиболее точное исправление из двух систем по своему усмотрению.

(Ссылаясь на ваш другой вопрос, это будет форма A-GPS)

Это хороший вопрос, есть голосование.

Я заметил, что приемники серии u-Blox 8 (некоторые, если не все) являются мультисистемными. Я специально сфокусировался на LEA / NEO M8T, который имеет двунаправленный радиочастотный интерфейс и может быть настроен на прием до 3 систем GNS из 4 поддерживаемых систем (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou). Доступно много материалов для чтения: страница загрузок и, в частности, я бы порекомендовал описание интерфейса / спецификацию протокола , например, главу 4.2, начиная со страницы 13, и введение в главу 30 (справочник по протоколу), начиная со страницы 103.

Я обнаружил, что в мультисистемных (одновременных) конфигурациях вам нужно по крайней мере 4 канала отслеживания, которые должны быть доступны для каждой основной включенной GNSS, для правильного приема этой конкретной GNSS. Максимальное количество каналов на GNSS может быть ограничено пользовательской конфигурацией. Что поддержало бы утверждения других докладчиков, что каждая система «решается» (коррелируется) в некоторой степени изолированно, и только готовые решения затем каким-то образом объединяются / усредняются по весу или что-то подобное (документы не кажутся более подробными) , Вам нужно 4 хороших спутника, чтобы добиться минимальной «фиксации» триангуляцией.

В справочнике по протоколу NMEA я также обнаружил примечание о том, что каждая система имеет свой собственный «префикс» в предложениях NMEA, например, предложение GSV, в котором содержатся подробные сведения о видимых спутниках: GP = GPS, GL = ГЛОНАСС, GA = Galileo, GB = BeiDou, GN = любая GNSS в многосистемных конфигурациях. Тем не менее, я считаю, что я видел смешанный вывод с различными системными префиксами, такими как несколько предложений, начинающихся с $ GPGSV, за которыми следуют пара предложений, начинающихся с $ GLGSV. Я бы предположил, что предложение RMC (GNRMC?) Даст комбинированный позиционный вывод.