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GPS定位更精准:追踪所有四个全球GNSS星系效益

追踪第四个星系可提高在高楼林立都会环境中的定位效能─而且也同时提高定位技术对干扰的整体承受力。

早在2015年,u-bloxM8GNSS接收器平台在提高定位效能方面,就取得了重大进展,能够同时追踪两个,以及在后来增加到三个GNSS星系。藉由在任何特定时间,使视线内的卫星数量大约增加三倍,可带来显著的定位效益不仅可使用较大星系组合中的最佳讯号以更准确地计算位置,还能大幅缩短首次定位时间,尤其是在严苛的都会环境中。

之后是u-bloxM9和u-bloxM10的推出,进一步把任何特定时间可以追踪的GNSS星系数量增加到四个。尤其是,u-bloxM10不仅可追踪四个星系,而且功耗水平比前几代产品改善了五倍,并将芯片尺寸缩小了35%,已为超低功耗高效能的定位应用树立了新的标竿。然而,使用者不免怀疑,多追踪一个GNSS星系,到底能提升多少定位效能?

因此,2020年时,把新一代u-bloxM9GNSS接收器带到美国和亚洲不同地点的道路上进行实地测试,验证追踪四个星系可为定位应用带来的效益。以下将说明,追踪四个星系与仅追踪三个星系的定位效能比较。

在严苛环境中进行测试

GPS定位更精准:追踪所有四个全球GNSS星系效益  第1张

图二:三个与四个星系测量结果

我们的测量结果也证明了这一点。尽管记录的位置定位率提升并不显著─利用三个星系,已可实现99%左右的定位率。在新加坡的测试中,将星系数量调整到四个,以接收器追踪了28颗卫星,达到99.5%的定位率,而星系数量为三个时,追踪的卫星数量为27(另一组为25),定位率为99%(另一组为99.5%)。芝加哥的测试结果较不明显,定位率仅略好一些,分别为99.2%和98.7%(另一组为99.3%)。

可见卫星数量微幅增加

下列两张图表显示,我们的测试接收器在每个卫星系统中追踪的GNSS卫星数量,以及它们接收到的星基增强系统(Satellite-basedAugmentationSystem;SBAS)讯号数量。

在第一张图中,把可同时追踪的星系数量限制为三个,并透过韧体把被追踪卫星的最大总数限制为30个。在第二张图中,让接收器追踪四个星系,除了同样有最大卫星数量限制之外,但还多了一个限制每个星系被追踪的卫星数量限制为八个。

由于轨道上有大量的卫星,两个接收器可同时追踪到的卫星数量,一直都接近最大值。然而,这两者之间有一个非常重要的差别当追踪三个星系时,接收器必须凑合着利用碰巧在视线范围内的任何卫星讯号。而当追踪四个星系时,接收器韧体可以很轻易地选择到能提供最多讯号讯息的卫星组合。

GPS定位更精准:追踪所有四个全球GNSS星系效益  第2张

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