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GPS一些似是而非的觀念釐清

想請問Allia大大及各位高手~~

1. GPS Receiver是否都會同時接收3~4顆衛星的Ephemeris資料(平行處理)? 否則為何會在40秒左右就可以定到位置了?(如果最少要三顆衛星、每顆40秒、應該是120秒後再加上計算時間才會定位完成吧??)

2. 當GPS接收器定到位置之後,接下來會多久更新(計算)一次衛星的資訊? 如果我讓GPS接收器持續行進(移動),那麼在已算出一個確切的經緯度位置後,下一個計算點是經過1秒、15、30或40秒會有差異嗎?(每次接收一次完整的衛星資訊不是需要約40秒嗎?)亦或是當衛星訊號與GPS接收器的接收頻率對到之後,後續接收衛星訊後中的資訊便不需要24秒那麼久了?
windkate wrote:
想請問Allia大大...(恕刪)


1. GPS Receiver是否都是同時接收3~4顆衛星的Ephemeris資料(平行處理)? 否則為何會在40左右就可以定到位置了?
AL:當然是平行處理,信號進入RF端之後由高頻降為中頻在作DSP,之後再解調為導航訊息,這關係到CPU的速度與RAM的能力,現在的GPS在這方面都錯錯有餘

2. 當GPS接收器定到位置之後,接下來會多久更新一次衛星的資訊?如果我將GPS接收器會持訊行進,那麼在已算出一個確切的經緯度位置後,下一個計算點是經過1秒、15、30或40秒會有差異嗎?(每次接收一次完整的衛星資訊不是需要約40秒嗎?)亦或是當衛星訊號與GPS接收器的接收頻率對到之後,後續接收衛星訊後中的資訊便不需要24秒那麼久了?
AL:你的問題顯示你不是很瞭解GPS的運作原理,你可以多找一些相關的資料在研究一下,我在此作一個粗略的解釋,希望你可以瞭解: GPS接收機開機後(假設為冷開機),開始搜尋GPS訊號,在每一個接收頻道中比對進來的衛星信號,倘若在某一頻道的某一訊號,接收機可以辨識該信號為哪顆衛星所擁有,則表示已經鎖住該衛星,接收機會持續追蹤該衛星信號,同時解調出該衛星信號的星曆資料;衛星的星曆資料包含兩種一種是精細的星曆資料稱為 Ephemeris,每30秒會在該衛星的信號中重新傳送一次,每一次完整的訊息連續接收解調18秒;另一種粗略的星曆資料叫almanac,一樣由導航訊息中解調出來,GPS衛星發送導航訊息每一個訊號匡週期為30秒,前18秒是發送該顆衛星的精細星曆資料,後12秒為所有衛星的星曆資料,所以要連續收 12.5分鐘才能把所有衛星的粗略星曆都收下;當收到3或4顆以上星曆資料後,GPS接收機便可以計算定位,以你的說法,是忽略了當接收機接收衛星信號的同時,正確的來說應該是量測衛星訊號,接收機可測量信號從衛星到接收機的時間差(時間差X光速=距離),有了距離、星曆資料既可成立聯立峰程式來解GPS 接收機的XYZ座標..若接收機以定位成功後,則僅需每次量測衛星訊號即可(同時檢查有無須要更新);你說到若經過1、15、30或40秒之後會有差異嗎?當然會,就算你在同一點量測實際上位置還是會飄移,因為訊號從2萬公里距離的傳播,甚至GPS接收機本身的固定誤差都會造成許多飄移,但現在的接收機都可以作一些過濾,雖然位置穩定多了,但也難免有些失真....老實說要解釋說明很難在此讓你全明白,所以還是請你找資料學習吧!
關於「GPS訊號接收頻率問題 VPS相關測試」這個問題,您的回覆我還是不太理解:
其實我想請問的是,在開機(冷/暖)完成、也確定都接收到衛星訊號(3~4顆)之後,駕駛人開始上路了。那麼接下來的GPS Receiver是如何運作的??
我的疑惑是,一個完整的衛星資料框架需要30秒來接收(or傳送),接收後每次解調需要18秒的時間;而每次要算出一個定位的位置需要三個以上的衛星資料才能計算。(這句描述應該沒有錯吧~~^_^||)
如果造上述的描述,則每次計算一個點需要約48秒的時間(30+18+平行處理),我的好奇是GPS導航機是一個持續性的運作、不斷的把GPS計算後的訊號呈現在圖資(GIS)上,那麼開始運作(開機完成+三顆衛星已定位完成)之後,是否至少需要30秒(一個完整的衛星資料框架)才能算出下一個點(新的點),而此30秒之內不管GPS計算幾次,算出來的結果都會是同一個點?? (因為此30秒之內A、B、C三顆衛星的資料都還沒有更新、or還沒有接收完新的衛星資料,由於ABC三個衛星的值都是不變的、因此算出的定位點也是同一個值)
亦或是說,下一個新的定位點會因為A、B、C三顆衛星中任一顆移動後(接收完某顆的新資料、假設是A衛星更新資料完成),便可與原本的B、C之衛星資料計算出一個新定位點?
還是說?當GPS定位完成之後,後續的接收衛星資料便不再需要30秒那麼久了??

PS.我會這麼問,主要是因為如果未來真的要導入VPS(用GPS收費),那麼我勢必需要追蹤GPS的訊號點,而我好奇的是「我能追蹤的頻率最小是多少?」,多少秒的間隔才是有意義的(1、3、5…30秒)?如果依照系統可能的需求,當然是越小越好,可是到底小到多少才是有意義的? 我目前合作的工程師是跟我說可以抓取到1秒,可是會沒有意義;他是建議我抓30秒,可是我實在很疑惑!!!

再次感謝您的回覆~~
allai wrote:
衛星的星曆資料包含兩種一種是精細的星曆資料稱為 Ephemeris,每30秒會在該衛星的信號中重新傳送一次,每一次完整的訊息連續接收解調18秒;...(恕刪)


近日閱讀澳洲的文章第13頁 http://www.gmat.unsw.edu.au/snap/gps/clynch_pdfs/Datum_i.pdf 提到Precise Ephemris(PE), 似乎是後處理時才會有, 一般L1接收機僅能得到廣播星曆, 與您說明有所出入! 若你說為真, PE是存在於L1頻率中嗎? 何種等級的GPS會解讀該星曆?


此外, 不知能否請教專於基準轉換的若干關鍵問題? http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=228&t=565354&last=6756382 是該文章, 我的疑問是:
1. 三參數轉換的DX, DY, DZ與Abridged Molodensky Transformation算出的DX, DY, DZ是幾乎一樣的數值, 是否真的如此?

2. 但是該組轉換參數似乎不如網友計算出的DX, DY, DY, DA, DF為-685, -470, -237, -23, -0.00081204 這樣機內誤差平均可以縮小到1.64公尺左右, 不解對方如何算出來的, 我怎麼算也算不出這樣的參數值?

PS: 需要原始共同點約450筆資料, 我會將之上傳!
還說自己不是專家
但講的很詳細
厲害!!!
allai wrote:
(沒有國外也行啦)有整合GPS+G-sensor+E-compass應用的公司 ??
應該就是之前提過的INS吧 ~~

SiRF 本身有將G-sensor和E-compass整合進來嗎 ?

感謝 ~~


2006-11-13 15:14 by someone


據我所知,SiRF並沒有整合型的產品..

透漏一下市場消息好了。目前市場上, 根據消息指出 國內生產GPS導航機M牌 目前是有產品準備推出市場..但是因為使用日本Y牌的e-compass ic而導致上市時間延後,原因是軟體問題。。
而G公司也有相關產品準備上市, 使用的是日本A牌 IC. A牌的軟體支援完整為其優點, 因此G公司從設計到上市時間與M公司相比較起來差了一半.....[以上訊息均出自於網路]

2006-11-15 16:13 by vincent_audi
希望繼續發表,It is good document, Expert!!
TKS
真的是太長了 , 而且真的很深奧


回答問題的樓主真的太厲害了 重量級的知識呢


不過很多人都應該是看的霧沙沙吧



乾脆直接問偶的疑問好了




MTK最近出了一顆 V2 的 3329 晶片


請問樓主這顆晶片接收和定位和老牌 SIRF3


那一顆比較好呢


還有就是如果要購買是那一家的表現都一樣嗎


還是說有的比較好 , 有的比較差呢
請問各位大大...

從GPS接收器讀到的「方位角(Azimuth)」及「仰角(Elevation)」,
是以地心為原點的絕對值呢?
還是已經換算過,相對於接收器所在位置的值呢?

感謝~
可以解釋一下圖中儀器的畫面嗎?
雖然是我之前做的東西
但是只是去打臨工
所以蠻多不懂的(當時還沒修GPS)

P.S.
後來有修GPS的課程
但還是希望可以多懂一些
謝謝!
原來的文章





I love Vancouver!

1777 wrote:
有個問題請教:

我...(恕刪)

回覆大大您的問題
GPS 當定位後是可以得到正確的時間 但是是格林威治時間 並不是所在地的時間
所以沒有直接判定為GPS在哪裡定位 直接設定為當地的時間
目前大部分的產品 並沒有寫出一個程式來自動判斷
也有一種考量 也許你是外籍人士 你使用筆電 例 : 加拿大人 你的電腦時間如果沒有隨著你去到各國來更改的話
當你的DATA資料一傳回你的電腦中 就會全部都亂掉 所以才會設計為讓使用者自行去設定時區
板大~目前gps的高程差大約是平面誤差的兩倍~有無其他方法可提高高程精度??
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