66 каналов GPS для 22 спутников - почему коэффициент 3?

Современные чипы GPS могут использовать сигналы от многих спутников одновременно для получения решения. Хотя обычно необходимо 4, большее число помогает улучшить решение с некоторыми типами ошибок.

В качестве примера для этого вопроса Adafruit Ultimate GPS использует чип GlobalTop FGPMMOPA6H . Говорят , что модуль имеет 66 каналов и может одновременно отслеживать 22 спутника.

Мое основное понимание ( по крайней мере, грубой стадии сбора ) обработки сигнала GPS заключается в том, что сигнал антенны усиливается, возможно, смещается по частоте и демодулируется. Все спутники вещают в одной полосе частот, но сигнал с каждого модулируется уникальным кодом Голда . Сигналы идентифицируются по корреляции — чип решает, какие спутники могут находиться над горизонтом, и загружает эти коды Голда в корреляторы.

Есть около 32 спутников GPS, так что 22 более чем достаточно с поверхности земли (космос - другое дело).

Но почему 66 каналов для 22 возможных спутников?

Читая этот ответ «Вам нужен один канал, на каждую частоту, на каждый спутник». похоже, что коэффициент три (66/22) может быть связан с возможностью отслеживать сигналы L1, L2 и L5, но я не уверен, что здесь происходит именно это. Однако этот ответ Количество каналов внутри навигационного приемника определенно больше, чем маркетинговая шутка , предполагает, что L5 требует двух корреляторов.

Почему 66/22?

Современные чипы GPS, кажется, также могут принимать ГЛОНАСС и Галилео.
Под каналами подразумеваются корреляторы. 3 коррелятора обнаружат сигнал в 3 раза раньше, если интервал сканирования будет разделен на 3 интервала.
@MarkoBuršič спасибо! - сканировать по какому именно параметру?
@uhoh за временной интервал: en.wikipedia.org/wiki/Cross-correlation
@MarkoBuršič Хорошо, как обсуждалось здесь ранее?

Ответы (2)

Adafruit Ultimate GPS никоим образом не является представителем всех GPS-приемников. Многие хорошие приемники имеют больше каналов; 256 распространен в устройствах высокого класса. Обратите внимание, что 256 не делится на 3, поэтому коэффициент 3, который вы видите, является отвлекающим маневром.

Так же редко ловишь сигнал с 22 спутников, да и фикс не обязателен. Наличие сигнала от 7-10 спутников довольно распространено в реальных условиях.


Ух ты! Как можно одновременно использовать 256 каналов? Я понимаю, что это просто пример для начала разговора, но вау, такое большое количество корреляторов означает, что он может работать одновременно с несколькими созвездиями (GPS, Глонасс, Галилео, Бейдоу...)?
Для поиска спутников используется 256 каналов. Посмотрите, отвечает ли это на ваш вопрос о том, как используются 256 каналов.
Изменяют ли спутники GPS грубые коды обнаружения (C/A) Gold с течением времени? Я думал, что они были назначены, зафиксированы и известны - что вам нужно всего лишь найти 32 кода, присвоенных 32 спутникам.
Ах - зачеты! Хорошо понял. Группа корреляторов может искать один и тот же код, но последовательно смещаться, например, на половину «чипа» (чип — это один бит кода длиной 1023 бита) для каждого коррелятора.
Ага. Также существует изменение частоты из-за эффекта Доплера, и вам нужно умножить количество возможных фаз на количество возможных частот, чтобы найти количество попыток корреляции.
Говоря о Доплере, я только что задал вопрос, зависящий от скорости .

Как я понял, это связано с методом работы корреляторов. Как упоминалось в вопросе, каждый спутник имеет свой уникальный код.

Если вы запускаетесь с холодного старта, чип не знает, какие спутники находятся в небе, потому что он не знает ни времени, ни где он находится, поэтому ему необходимо выполнить исчерпывающий поиск. Здесь очень помогает наличие большего количества корреляторов. Вместо того, чтобы просто загружать ожидаемые спутники, вы загружаете столько, сколько можете, а затем продолжаете работу. Это может быть особенно проблематично для небольших устройств с небольшим объемом памяти или без нее и без возможности доступа в Интернет для A-GPS.

Хорошо, это очень интересно и имеет смысл — вы имеете в виду, что это способ установить, какие спутники «вверху» без эфемерид? Если бы холодный старт не требовался, потребовались бы только 22 канала, или это только одна из причин , по которой присутствуют 3n корреляторы?
Ранние устройства имели только 4 канала, необходимые для исправления, или, может быть, до 12, чтобы улучшить результат. Некоторые системы имеют один аппаратный канал с временным мультиплексированием. gpsinformation.org/дейл/why12.htm