Супутникова радіонавігація є наочний приклад широкого застосування сучасної високої технології в народному господарстві для задач навігації та визначення місцезнаходження рухомих об'єктів, геодезії і картографії, синхронізації шкал часу систем зв'язку і багатьох інших наукових і прикладних задач.
Проект А-GPS використовує інтеграцію на апаратному та програмному рівнях технології навігації GPS і однією з можливих технологій визначення місцезнаходження терміналів рухомого стільникового зв'язку в зоні впевненого прийому їх базових станцій.
Проект Assisted GPS (А-GPS) - це нова ідеологія визначення місцезнаходження, в основу якої покладено об'єднання технології супутникової радіонавігації на основі широко застосовується проекту GPS (США) і інший, популярної в побуті технології мобільного стільникового зв'язку GSM.
В цьому плані А-GPS являє собою успішну альтернативу застосування Інтернет - ІР технології для поліпшення визначення місцезнаходження рухомих об'єктів в навігаційних полях GPS.
Переваги A-GPS
Зменшення часу холодного старту, збільшення чутливості приймача. зменшення енергоспоживання
Перевага режиму А-GPS складається, в першу чергу, в помітному скороченні часу "холодного" старту TTFF - реально практично до часу гарячого старту, потім в значному покращенні (на 10 ... 16 дБ) чутливості приймача GPS і, нарешті, в скороченні витрати батарей живлення приймача.
Збільшення чутливості приймача до захоплення з подальшим швидким зняттям координатної інформації пояснюється тим, що коррелятор приймача практично відразу налаштований на коди видимих в сеансі супутників.
Робота всередині приміщень
Уже перші випробування режиму А-GPS показали можливість впевненого визначення координат користувачів всередині офісних і житлових
будівель залізобетонної панельної конструкції, включаючи їх нижні поверхи, в той час як звичайні приймачі режиму GPS в цих умовах або просто не працювали, або демонстрували невпевнену працездатність, або вимагали дуже великого часу накопичення до першого відліку координат.
Як працює A-GPS
В основу нової технології А-GPS покладено вдалий принцип, за яким в максимальному ступені використовується щодо груба інформація про початковому місце знаходження користувача мобільного стільникового зв'язку для поліпшення навігаційного визначення координат цього користувача за допомогою стандартної технології GPS. Як відомо, в цій стандартній (штатної) технології розрізняють наступні режими отримання координат.
"Холодний" старт. Приймач GPS користувача після включення виробляє пасивний (на прийом) пошук і захоплення необхідних за алгоритмом не менше 4 навігаційних космічних апаратів (супутників) з усього повного сузір'я 24 супутників GPS в зоні видимості їх орбіт зі своєї позиції.
Оскільки ця позиція знаходиться в точці з заздалегідь невідомими координатами, то пошук сигналів супутників,
поділюваних по кодової технології CDMA на одній частоті прийому, здійснюється приймачем за допомогою перебору сигналів по всьому набору кодів, що знаходиться в пам'яті приймача, і, відповідно, їх затримок по всьому можливому діапазоні псевдодальностей до супутників.
Під "псевдодальністю" в теорії і практиці GPS розуміється математична величина, яка дорівнює сумі істинної дальності і невідомої спочатку добавки, яка визначається розсинхронізація (розбіжністю) шкал системного часу супутника і кварцу в приймальнику. Тільки після знаходження цих кодів і після накопичення сигналів супутників в коррелятора приймача відбувається синхронізація приймача з системної шкалою часу супутника, виявлення сигналів супутників, видимих в зоні обсервації, їх ідентифікація, зчитування їх трансльованих поточних координат на орбітах (так званих ефемерид), визначення істинної дальності до кожного спостережуваного супутника і, нарешті, обчислення власних координат користувача за чітким алгоритмом в обчислювачі приймача GPS користувача.
На всі ці операції перебору і накопичення потрібні витрати часу, так як сигнали, які надходять із супутників, приймаються за рівнем нижче рівня шумів апаратури користувача, а початкові значення параметрів опорних сигналів приймача при пошуку з холодного старту попередньо вважаються невідомими. Час холодного старту, яку ще називають "часом першого відліку" (TTFF - Time to first fix) може досягати для різних типів приймачів декількох хвилин.
"Холодний" старт при попередній установці в приймальнику регіону навігації. У цьому випадку після включення приймача GPS вдається скоротити час отримання координат користувача до 1 ... 2 хв, так як угруповання супутників в зоні користувача в даний момент обсервації за місцевим часом набуває розголосу і обмеженою по числу супутників, як і дальність до кожного з
них.
"Гарячий" старт. коли приймач GPS вже супроводжував супутник в даному сеансі і визначав своє місце розташування, але потім обсервация
супутника з деяких причин (наприклад, через затінення супутника при русі рухомого об'єкту) була перервана, а потім відновлена. Час "гарячого" старту в залежності від типу приймача GPS може становити одиниці секунд.
Більш докладно принципи роботи GPS навігації розглядаються в статті GPS навігація для початківців.
Якщо користувач GPS одночасно є користувачем мобільного стільникового зв'язку, то при використанні інформації, одержуваної від провайдера мобільного зв'язку про приблизний місцезнаходження клієнта користувача, можливо надання своєрідною "допомоги" приймачу GPS в пошуку і захопленні угруповання супутників для більш швидкого і точного визначення місцезнаходження координат користувача, що зовні нагадує режим диференціальної поправки в режимі D-GPS. Відмінність полягає в тому, що при диференціальної навігації D-GPS скорочується зона похибок навігації, а при А-GPS, відповідно, зона початковій невизначеності
визначення місця знаходження. Звідси стає зрозумілою етимологія англомовного терміна "Assisted GPS", що буквально означає саме "ассістіруемое GPS" або "GPS, якій допомагають".
Світова практика застосування A-GPS
Одна з систем А-GPS випробовується в даний час в Празі чеським національним провайдером мобільного зв'язку T-Mobile.
У Європі одним з провідних розробників систем навігації та визначення місцезнаходження в режимі А-GPS є фірма Siemens в особі її базової структури Siemens Communications Group. Фірма займає ключові позиції в ЄС щодо впровадження системи А-GPS.
Застосування A-GPS в Україні
Сподобалося? Поділися!