定位模块同时使用GLONASS和GPS卫星


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GPS模块是否可以使用2个GPS卫星和2个GLONASS卫星来获得定位,而不用使用相同种类的所有卫星?

我知道我们不能强迫这种情况发生,但是理论上有可能发生这种情况吗?


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拿一个不太旧的android智能手机(我刚刚在SGS3上尝试过),运行gps status之类的应用程序,并观察它用于修复的问题(gps status将gps显示为圆圈,将glonass显示为正方形)。
PlasmaHH 2014年

Answers:


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合并来自不同系统的数据时,需要牢记几件事。

结合不同的卫星导航系统

通常,可以组合gps + glonass或任何其他导航系统。那就是GNSS(全球导航卫星系统)。对于单个GPS情况,您需要4个卫星作为组件[X,Y,Z,dt(估计的接收器时钟误差)]。对于每个新系统,您都必须添加一个偏差项,以描述每个系统相对于一个时标的传输时标之间的差异(因为每个系统都有其自己的特定时标),该偏差作为参考。该偏置项是估计方程式中的另一个未知数,用于接收/确定位置解。因此,对于系统1,您至少需要3颗卫星,对于系统2,您至少需要2颗卫星(例如...其他组合也是可行的)。额外的偏差项将描述一个时间范围与另一个时间范围之间的相对差异,(Petrowski,

示例: 3颗GPS卫星和2颗Glonass卫星将给出直接解决方案,而无需冗余(且无控制)。系统将是[X,Y,Z,dt(GPS),bias(GLONASS_to_GPS)]。卫星越多,冗余度就越高-您可以通过RAIM,卡尔曼滤波器,最小二乘(顺序)或任何其他处理器技术来控制估算过程的天气。

结合不同系统的更多细节

确保从天线和接收器组合中获得正确且无损坏的数据。由于您询问GPS模块是否可以使用GLONASS,因此我建议您不可能,因为GLONASS使用的访问方法与GPS完全不同。GLONASS卫星由其特定频率标识(频分多址-FDM),而GPS卫星由不同代码标识(码分多址-CDMA)。当前的新一代GLONASS-K卫星将支持CDMA信号,但是当前的GLONASS星座完全可以与FDMA(当前的GLONASS星座)一起使用

另外,移动设备内部的天线必须能够看到GLONASS信号,以将其提供给将需要GNSS信号的基带处理器。GPS和GLONASS都使用不同的带宽(请参阅Petrowski 2014,第39页的信号结构)-因此,最好记住使用支持GNSS的模块来处理GPS以及GLONASS,COMPASS,Galileo(以及任何其他派生数据)数据。使用GNSS接收器单元,您将可以执行此操作,但是我不确定是否可以使用纯GPS模块来执行此操作。

进一步阅读(以下):

  • Petrowski,Ivan G.(2014年):移动设备的GPS,GLONASS,伽利略和北斗,iP解决方案,剑桥大学出版社,东京
  • Hofmann-Wellenhof,Bernd,Lichtenegger,Herbert,Wasle,Elmar(2008年):GNSS-全球导航卫星系统,施普林格,柏林

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没有理由为什么这不可能。

每个卫星都以非常高的精度发送时钟信号。GPS或GLONASS模块再次非常高精度地知道这些卫星的位置。接收到的每个信号都是一项信息,它给出了接收器所在的三维球体。对于四颗卫星,给出了四个这样的三维球体,并且可以计算它们的交点。

信息是否来自两个不同的系统无关紧要。特定模块上使用的软件可能无法处理它,但是原则上没有理由无法做到这一点。如果您从两对彼此靠近的卫星接收到信号,则精度可能会有一点问题。GPS和GLONASS都已经分配了卫星,因此它们之间并不靠近,但是GPS和GLONASS卫星可能靠近在一起,这使得精确计算变得困难。在大多数情况下,情况并非如此。

为了获得最高的精度,GPS / GLONASS接收器将考虑所有可用数据,这将始终意味着两种卫星。


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可能-是,微不足道-否。对于非常小的球形地球,两个系统甚至都没有使用相同的模型。
克里斯·斯特拉顿

好吧,这使您对方案有了一个顶视图的理解。因此,它实际上取决于供应商。如果需要,我需要与供应商联系。例如,如果我使用UBlox,Linx,SIM,则需要分别与他们联系并询问他们是否支持此功能。我希望我是对的。感谢您花费时间撰写此回复。
丹尼斯2014年

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GPS依赖于所有卫星之间的紧密合作。时间很关键-卫星之间的最小偏差对系统来说是致命的。不能保证两个单独的系统具有所需的时间精度。

所以不,不可能“混合搭配”这些卫星。

然而...

GPS已经知道其位置时,其性能最佳。它需要知道哪些卫星应该在视野中,它们在哪些信道上传输,等等。因此,如果您有两个独立的系统,则可以使用一个来获取位置,然后使用该位置来提高卫星的锁定能力。其他。然后,您可以从两个系统中选择最合适的修复程序。

(请参阅您的其他问题,这将是A-GPS的一种形式)


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像您的其他答案一样,这个答案有些偏离。当今市场上有很多接收机,无论它们属于哪个系统,都可以使用“所有卫星”来获得最佳的修复方法。当然,精度可能不是最好的(一开始),但是至少可以有一个快速的解决方案。
Dave Tweed 2014年

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我不知道有哪个接收器会在一个同质锁中使用任何卫星。我知道其中既有GLONASS也有GPS接收器,但它们是分开的接收器。是的,它们可能相互作用在一起形成合并数据,但从卫星获得的实际锁定和位置信息是分开的。正如我提到的那样,一个可以用来增强另一个-假设您发现的第一颗卫星是GLONASS-该信息可以用于确定足迹以搜索GPS卫星。但是两者仍然分开。
Majenko 2014年

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每个不同的GPS卫星也分别获得一个锁,其位置始终是GPS形成其所在位置的混合模型的结果。
JamesRyan 2014年

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由星座形成的网格内的合并锁。这完全取决于星座中的卫星所获得的精确定时。除非两个星座相互通信,否则它们不能保证时序的精度。在目前的政治环境下,GLONASS是否可以与GPS通信?
Majenko 2014年

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很难说出“均质锁”是什么意思,但是当我们观察某些当代芯片(例如broadcom.com/products/GPS/GPS-Silicon-Solutions/BCM47521)时,同样很难说出它们的含义是“多重锁定”。-星座能力,同时使用来自四个卫星星座(GPS,GLONASS,QZSS和SBAS)的信号来计算与此有关的每个位置定位。
PlasmaHH 2014年

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这是一个很好的问题,请投票。

我注意到u-Blox 8系列接收器(有些,如果不是全部的话)是多系统的。我特别关注LEA / NEO M8T,它具有双路径RF前端,并且可以配置为接收支持的4个系统(GPS,GLONASS,Galileo和Beidou)中的最多3个GNS系统。有很多可用的阅读材料:下载页面,尤其是我建议您使用接口描述/协议规范,例如,从第13页开始的第4.2章,从第103页开始的第30章简介(协议参考)。

我发现,在多系统(同时)配置中,对于每个启用的主要GNSS,至少需要4个跟踪通道可用,才能正确接收该特定GNSS。每个GNSS的最大信道数可以受用户配置限制。这将支持其他发言者的主张,即每个系统都是孤立地“解决”(关联)的,然后仅以某种方式合并最终的解决方案/对其进行加权平均或类似的处理(文档似乎没有进一步详细介绍) 。您需要4颗好的卫星,才能通过三角测量获得最小的“修复”。

我还在NMEA协议参考中找到一条注释,即每个系统在NMEA语句(例如GSV语句)中都有自己的“前缀”,提供了有关卫星的详细信息:GP = GPS,GL = GLONASS,GA = Galileo,GB =北斗,GN =在多系统配置中的任何GNSS。但是我相信我看到混合输出带有各种系统特定的前缀,例如几个句子以$ GPGSV开头,然后是几个句子以$ GLGSV开头。我假设RMC句子(GNRMC?)会给出组合的位置输出。


“对于每个启用的主要GNSS,您至少需要4个跟踪通道,才能正确接收该特定GNSS。” Bingo!这是上面所有更一般性讨论的确凿证据。
tomnexus
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