-->
Поиск:
Мобильные устройства

20.06.2006 00:05

Mitac Mio DigiWalker A700. Звездный десант
Автор: TECHLABS Team

GPS-навигация

Навигационная эра уже наступила, и GPS-приемники встраивают во многие коммуникаторы, не говоря уже о КПК. Вот и наш герой, как и большинство его собратьев, оснащен чипом SiRF StarIII. Мы уже не раз говорили об этом приемнике и об особенностях GPS-навигации, но, чтобы не утруждать читателей лишними поисками, напомним основные моменты.

"Принцип работы системы состоит в определении местоположения путем измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами – спутников. Для нахождения расстояния необходимо вычислить время задержки распространения сигнала, посылаемого от спутника приемнику. Для определения трехмерных координат приемнику необходимо решить систему из трех уравнений. Чтобы устранить погрешность, вызванную разницей между точными часами на спутнике и намного менее точными в приемнике, вводится четвертое уравнение. Все эти математические изыски говорят лишь о том, что для однозначного определения координат приемник должен "видеть" не менее четырех спутников.

Всего же над нашими головами на 6 околоземных орбитах на высоте 20200 км вращается 24 основных и несколько резервных спутников. Распределены они так, что из любой точки Земли в любой момент времени выше 15° над горизонтом находятся от 4 до 8 спутников.

В приемнике же (в нашем случае это ASUS) на основе корреляционной обработки выделяются: составляющие, относящиеся к конкретным спутникам, кодовые последовательности и навигационные сообщения. В составе последних передается два типа информации: о параметрах орбит и о текущем состоянии спутников. Называются они "альманах" и "эфемериды". Альманах содержит приближенные параметры орбит, в то время как данные эфемерид очень точные и действительны лишь несколько часов. В зависимости от того, какой объем этих данных хранится в памяти приемника на момент его включения, различают следующие типы стартов (Time To First Fix): hot-start – известен и альманах, и эфемериды; warm-start – известен только альманах; cold-start – данные отсутствуют или недействительны (приемник был долгое время выключен или перевезен на другое место).

Следует сказать, что при использовании кода, передающего информацию от спутника, среднеквадратическая ошибка в определении координат составляет около 10 м. Так что погрешность в определении будет присутствовать в любом случае.

На рынке электронных компонентов всего лишь несколько фирм занимаются выпуском микросхем для построения GPS-приемников. Среди наиболее известных можно отметить NemeriX, SiRF, Sony, uNav и Garmin. Собственно, качество работы приемника в основном определяется характеристиками применяемого в нем чипсета. Самым современным на сегодняшний день является чипсет компании SiRF. Называется он StarIII. Именно на нем и основан наш навигационный комплекс. Для сравнения приводим характеристики и некоторых других чипов.

Разработчик чипсета

NemeriX

SiRF II LP

SiRF XT2

SiRF StarIII

Sony

uNAV

Garmin

Xemics

Число каналов

16

12

12

20

16

12

12

8

Корреляторы

64

1920

1920

200000

?

4092

?

32

Потребляемая мощность, mW

25

220

220

220

210

210

?

25

Чувствительность, dBm

-147

-142

-158

-159

-152

-150

>-135

-143

TTFF (Cold/Warm/Hot)

43/38/9

45/35/8

45/35/8

42/38/8

50/35/2

50/35/8

45/45/5

120/42/8

Коррекция точности

Нет

Да

Нет

Да

Нет

Нет

Да

?

Видно, что SiRF StarIII выделяется на общем фоне высокой чувствительностью приема сигнала. Кроме того, обладая 20 каналами, приемник может улавливать как прямые, так и отраженные от  строений сигналы, что повышает точность определения координат и стабильность приема".

Теперь же приступим непосредственно к тестированию. В качестве тестового ПО, как обычно в этом случае, будем использовать VisualGPSCe и OziExplorer с растровыми картами  городами Минска.

  • Приемник находится в помещении.

В очередной раз наблюдаем стандартную в таком случае картину. Если расположить навигатор в метре от окна, то приемник думает, что хаотично движется, хотя на самом деле находится на месте. 

Mitac         Mitac

  • Движение в автомобиле. 

По ряду причин первое включение навигационного ПО, а значит и "холодный старт" навигационной системы, произошло в движущейся машине, что затрудняло загрузку со спутников начальных координат. К тому же шел сильный дождь, и на небе была плотная облачность, что еще больше усугубляло обстановку.

Но, к нашему удивлению, через минуту приемник перешел в режим 3D-навигации. 

Mitac         Mitac

Ниже представлены треки маршрута. Погрешность определения координат невелика, поскольку вокруг дороги нет плотной застройки.

Mitac         Mitac

Mitac         Mitac

Впрочем, как только вокруг дороги появились высокие дома, начались проблемы с позиционированием: "заезды" на тротуар и смещение маршрута, что хорошо заметно на скриншотах. Если бы не дождь и тучи, все выглядело бы намного лучше.

Mitac         Mitac

Mitac         Mitac

Mitac         Mitac

Mitac

Доехав до Площади Якуба Коласа, мы повернули обратно. Ситуация повторилась.

Mitac         Mitac

Mitac         Mitac

На открытой площадке машина снова оказалась не на крыше дома, а там, где ей и положено быть – на дороге. 

Mitac         Mitac

Mitac         Mitac

  • Движение пешком. 

Реальное местоположение определено крестом. Погрешность определения координат составляет в данном случае 7 метров. Объясняется это достаточно просто. Дело в том, что при движении на машине приемнику достаточно просто предсказать, где будет следующая точка отсчета, и внести коррективы в координаты.  При перемещении же пешком каждая следующая точка лежит внутри той самой зоны погрешности (10 м), как следствие – определить следующие координаты значительно труднее. 

Mitac         Mitac

Если автомобиль движется с небольшой скоростью, сопоставимой со скоростью движения человека, то погрешность определения его координат будет аналогичной. Это хорошо заметно на следующих скриншотах, где автомобиль поворачивает, и ясно видны "заезды" на тротуар.

Mitac         Mitac

Хуже всего то, что после всех тестов, наконец, выглянуло солнце. Вот так выглядит спутниковая картина в этом случае. 

Mitac         Mitac

Mitac         Mitac


       Опубликовать в twitter.com   Опубликовать в своем блоге livejournal.com           

Рекомендуем прочитать