ポジショニングモジュールによるGLONASSとGPS衛星の同時使用


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GPSモジュールは2つのGPS衛星と2つのGLONASS衛星を使用して、同じ種類の衛星をすべて使用せずに修正を取得できますか?

これを強制することはできませんが、理論的には可能ですか?


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古すぎないandroidスマートフォン(私はSGS3で試したところです)を使用して、gpsステータスのようなアプリを実行し、修正に使用するsatsを確認します(gpsステータスは、gpsを丸で表示し、glonassを四角で表示します)。
PlasmaHH 2014

回答:


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異なるシステムのデータを組み合わせる場合は、いくつかの点に注意してください。

異なる衛星ナビゲーションシステムの組み合わせ

通常、gps + glonassまたはその他のナビゲーションシステムを組み合わせることが可能です。それはGNSS(Global Navigation Satellite System)と呼ばれています。1つのGPSケースの場合、コンポーネント[X、Y、Z、dt(推定受信機クロックエラー)]に4つの衛星が必要です。新しいシステムごとに1つのバイアス項を追加する必要があります。これは、参照として保持されている1つのタイムスケールに対する各システムの送信されたタイムスケール間の差を表します(すべてのシステムには固有のタイムスケールがあるため)。このバイアス項は、位置解を受信/決定するための推定方程式の追加の未知数です。したがって、システム1には少なくとも3つのサテライトが必要であり、システム2には2つのサテライトが必要です(たとえば、他の組み合わせも可能です)。追加のバイアス項は、あるタイムスケールから別のタイムスケールへの相対的な違いを記述します(Petrowski、

例: 3つのGPS衛星と2つのGlonass衛星は、冗長性なしで(そして制御なしで)直接的なソリューションを提供します。システムは[X、Y、Z、dt(GPS)、bias(GLONASS_to_GPS)]になります。衛星が多いほど冗長性が高くなります。RAIM、カルマンフィルター、最小二乗(順次)、またはその他のプロセッサー手法によって、推定プロセスの天気を制御できます。

異なるシステムを組み合わせるための詳細

アンテナと受信機のアンサンブルから正しいデータを取得し、破損していないことを確認してください。GPSモジュールがGLONASSを使用できるかどうかを尋ねるので、GLONASSはGPSとは完全に異なるアクセス方法を使用しているため、不可能であることをお勧めします。GLONASS衛星は特定の周波数(周波数分割多重アクセス-FDM)で識別され、GPS衛星は異なるコード(コード分割多重アクセス-CDMA)で識別されます。現在の新しいGLONASS-K衛星の生成はCDMA信号をサポートしますが、現在のGLONASSコンスタレーションはFDMA(現在のGLONASSコンスタレーション)で完全に動作します

さらに、モバイルデバイス内のアンテナは、GNSS信号が取得されるベースバンドプロセッサにGLONASS信号を提供できるようにする必要があります。GPSとGLONASSはどちらも異なる帯域幅を使用します(ペトロスキー2014、39ページの信号構造を参照)。したがって、GPSだけでなく、GLONASS、COMPASS、Galileo(およびその他の派生物)データの処理にもGNSS対応モジュールを使用することを念頭に置いてください。 。GNSSレシーバーユニットでこれを行うことができますが、純粋なGPSモジュールでこれを行うことができるかどうかはわかりません。

さらに読むために(他のものの下):

  • Petrowski、Ivan G.(2014):GPS、GLONASS、GalileoおよびBeidou for Mobile Devices、iP-Solutions、Cambridge University Press、東京
  • Hofmann-Wellenhof、Bernd、Lichtenegger、Herbert、Wassle、Elmar(2008):GNSS-Global Navigation Satellite Systems、Springer、ベルリン

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これが不可能であるべき理由はありません。

各衛星は非常に高い精度でクロック信号を送信します。GPSまたはGLONASSモジュールは、これらの衛星の位置を非常に高い精度で認識します。受信した各信号は、受信機が配置されている4次元の球体を示す1つの情報項目です。4つの衛星では、このような4次元の球が4つ与えられ、それらの交点を計算できます。

情報が2つの異なるシステムからのものかどうかは関係ありません。特定のモジュールで使用されるソフトウェアはそれを処理できない場合がありますが、これが不可能である理由は原則としてありません。近接している2組の衛星からの信号を受信した場合、精度にわずかな問題が生じる可能性があります。GPSとGLONASSの両方が衛星を分散しているため、GPSとGLONASS衛星が接近している可能性があり、正確な計算が困難になります。ほとんどの場合そうではありません。

精度を最大にするために、GPS / GLONASS受信機はすべての利用可能なデータを考慮に入れます。これは常に両方の種類の衛星を意味します。


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可能-はい、ささいなこと-いいえ。2つのシステムは、完全ではない球状の地球に対して同じモデルを使用していません。
Chris Stratton

まあこれはシナリオのトップビューの理解を与えます。したがって、実際にはベンダーに依存しています。要件が満たされている場合は、ベンダーに説明する必要があります。たとえば、UBlox、Linx、SIMを使用している場合は、個別に連絡して、サポートされているかどうかを尋ねる必要があります。私は正しいと思います。この返信を書いてくれてありがとう。
デニス

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GPSは、すべての衛星間の緊密な協力に依存しています。時間は非常に重要です-衛星間のわずかなずれもシステムにとって致命的です。2つの別々のシステムが必要な時間精度を持つことは保証できません。

ですから、衛星を「組み合わせる」ことはできません。

しかしながら...

GPSは、どこにあるのかすでにわかっているときに最高のパフォーマンスを発揮します。どの衛星が視野にあると想定されているか、どの衛星で送信されているかなどを知る必要があります。したがって、2つの別々のシステムがある場合は、1つを使用して位置を取得し、それを使用してロック機能を改善できます。その他。次に、2つのシステムから適切な修正を選択します。

(あなたの他の質問を参照すると、これはA-GPSの形式になります)


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他の回答と同様に、これも少しずれています。今日、市場には多くの受信機があり、どのシステムに属しているかに関係なく、「視野内のすべての衛星」を使用して、利用可能な最良の修正を取得できます。確かに、おそらく精度は(最初は)最高ではないかもしれませんが、少なくとも高速な解決策は可能です。
デイブツイード14

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単一の同種ロックで衛星を使用する受信機は知りません。GLONASSとGPSレシーバーの両方を搭載していることはたくさんありますが、それらは別々のレシーバーです。はい、それらは一緒に相互作用して融合データを形成する場合がありますが、衛星から取得される実際のロックおよび位置情報は別個です。先に述べたように、一方は他方を強化するために使用できます。たとえば、最初に見つかった衛星がGLONASSだとします。その情報は、GPS衛星を検索するためのフットプリントをターゲットにするために使用できます。しかし、2つはまだ分離しています。
Majenko 2014

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それぞれのGPS衛星も個別のロックを取得し、位置は常にGPSがその位置の融合モデルを形成した結果です。
JamesRyan 2014

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コンスタレーションによって形成されるメッシュ内の融合したロック。星座内の衛星が取得する正確なタイミングがすべてです。2つの別々の星座は、通信しない限り、タイミングと同じレベルの精度を保証できません。現在の政治情勢を考えると、GLONASSはGPSと通信しますか?
Majenko

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「ホモジニアスロック」の意味を言うのは難しいですが、broadcom.com / products / GPS / GPS-Silicon-Solutions / BCM47521のような現代の特定のチップを見ると、「マルチロック」の意味を言うのも同じくらい難しいです。 -4つの衛星コンステレーション(GPS、GLONASS、QZSS、SBAS)からの信号を同時に使用して、各位置フィックスを計算するコンステレーション機能。
PlasmaHH 2014

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それはいい質問です、賛成投票してください。

u-Blox 8シリーズレシーバー(すべてではないにしても一部)がマルチシステムであることに気付きました。私は特にLEA / NEO M8Tに焦点を当てており、デュアルパスRFフロントエンドを備えており、サポートされている4つのシステム(GPS、GLONASS、Galileo、Beidou)のうち最大3つのGNSシステムを受信するように構成できます。たくさんの読み物があります:ダウンロードページ、具体的にはインターフェイスの説明やプロトコル仕様をお勧めします

マルチシステム(同時)構成では、特定のGNSSを適切に受信するには、有効になっている主要なGNSSごとに少なくとも4つの追跡チャネルを使用できる必要があることに注意してください。GNSSあたりのチャネルの最大数は、ユーザー構成によって制限できます。これは、他の話者の主張を裏付けるものであり、各システムはある程度分離して「解決」(相関)され、完成したソリューションのみが何らかの方法でマージ/重み付け平均などされます(ドキュメントはこれ以上詳しく説明されていないようです)。 。三角測量によって最小限の「修正」を行うには、4つの優れた衛星が必要です。

また、NMEAプロトコルリファレンスで、各システムにGSVセンテンスなどのNMEAセンテンスに独自の「プレフィックス」があり、表示されている衛星に関する詳細を示すメモを見つけました。GP= GPS、GL = GLONASS、GA = Galileo、GB = BeiDou、GN =マルチシステム構成の任意のGNSS。それでも、$ GPGSVで始まるいくつかのセンテンスの後に$ GLGSVで始まるいくつかのセンテンスが続くなど、さまざまなシステム固有のプレフィックスが混在した出力を見たことがあると思います。私は、RMCセンテンス(GNRMC?)が結合された位置出力を与えると思います。


「特定のGNSSを適切に受信するには、有効になっている主要なGNSSごとに少なくとも4つの追跡チャネルが必要です」ビンゴ!これは、上記のより一般的な議論のすべてを裏付ける証拠です。
tomnexus 2017年
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