Технология A-GPS в мобильных устройствах

Технология A-GPS в мобильных устройствах Системы GPS слежения

Глобальные СНС не раз называли разработкой столетия. И все же ученые нашли способ улучшить ее.         AGPS (англAssisted GPS) — технологияускоряющая «холодный старт»                                                    GPS-приёмникаУскорение происходит за счет предоставления необходимой информации через альтернативные каналы связиЧасто используется в сотовых телефонахсодержащих gps-приемникОчень часто путают с   LBS.

Все современные смартфоны оснащаются системой навигации GPS, но в новых моделях часто можно встретить и другую технологию? В чем разница между ними, и какие преимущества дает буква A?

 

История

Впервые идея родилась у инженеров Джими Сеннота и Ральфа Тейлоракоторые в 1981 году подали заявку на патентВ частностиони предложили «сигналпомогающий захвату цели на автоматическое  сопровождениегенерируемый наземной станциейтранслируемый на терминалы пользователя»Одним из разработчиков технологии была компания SnapTrackСистема дебютировала 1 октября 2001 гв США по  сети службы спасения “911.

Технология A-GPS

Для алгоритмов AGPS необходим канал связи с удаленным серверомкоторый предоставляет информацию для                   gps-приемника. Большинство современных приборов – смартфонов, планшетов, навигаторов и трекеров – используют три источника информации о своем местоположении:

  1. Спутниковые системы. Gps-модуль использует космические аппараты как ориентиры для поиска собственного местонахождения (чаще всего популярные группировки ГЛОНАСС и GPS, меньше – BeiDou и Galileo).
  2. Сотовая связь.Прибор высчитывает свои координаты по вышкам, сигналы с которых оно принимает.
  3. Wi-Fi. Гаджет узнает, где он, по сети, к которой подключен.

Позиционирование при помощи спутниковых группировок остается самым точным инструментом навигации.  A-GPS использует остальные 2 метода определения координат для улучшения функциональности орбитальных установок.

Что такое A-GPS
Что такое A-GPS

Презентация установки A-GPS представлена на видео в конце статьи.

Принцип A-GPS

Любое устройство со встроенным gps-модулем использует три вида подключения к космическим аппаратам.

Название Описание Время
Холодный старт При таком включении прибор скачивает EPO, или альманах – сборник информации об орбитах всех спутников группировки. Загрузка происходит с любого из космических аппаратов. А-х действителен в течение нескольких месяцев. В зависимости от местонахождения, он может занимать приличное время. До 15 мин
Теплый старт Телефон загружает только эфемериды – данные о точном положении каждого спутника. Каждый аппарат транслирует лишь свои координаты. Информация устаревает в течение 30 минут. До 5 мин
Горячий старт При таком подключении  не скачивается ничего. Эфемериды и а-х актуальны, расположение прибора в пространстве также известно. В отношении навигации бывают незначительные погрешности. До 1 мин

При начале взаимодействия с орбитальной группировкой необходимо направить сигнал на спутник и дождаться ответа. Если это происходит впервые, то весь процесс занимает примерно 10–15 мин; при повторном запуске время соединения сокращается до 1 мин.

A-GPS передает часть вычислительных функций сотовой связи и Wi-Fi, разгружая gps-модуль орбитальной группировки. Это снижает энергопотребление и ускоряет определение местоположения.

Недостатки обычного GPS

При использовании обычного GPS (Global Positioning System)существуют следующие проблемы:

  • Время первого определения координат зависит от актуальности хранящегося в приемнике альманахакоторый передается сигналом GPSи от орбитальных данных (эфемерид). Чем дольше устройство не  было активнотем больше требует получить gps-приемником информациипрежде чем определение позиции будет возможным (устройство было неактивно от 2 до 6 часов – потребуется около 45 секундпосле  нескольких дней неактивности или когда устройство движетсяне получая информацию 300 км – до 12,5 минут).
  • В условиях города видимость спутников часто сильно ограниченаа в закрытых помещениях и  туннелях даже невозможна.
  • Высокая потребляемая мощность GPSприемника.

Функции A-GPS

A-GPS в смартфоне отвечает за 2 опции:

  1. Обновление альма-наха. gps-приемнику постоянно нужно получать данные, при этом он не знает, на каких частотах ждать информации. С новой системой прибор получает ее заранее, соответственно, аль-манах обновляется быстрее.  Время до первого местоопределения (TTFFуменьшается с порядка 1 минуты до порядка 1 секундыИ повышается чувствительность A-GPSприемника (до 30 дБ), что позволяет получать более слабые сигналы.
  1. Определение примерного положения по вышкам сотовой связи. Для мобильных телефонов определить приблизительное местоположение можно по базовым станциям (БС). Точность зависит от плотности установки базовых станций. Минимальная погрешность этого метода составляет 250 метров и все же это сильно ускоряет процесс расчета координат.

Режимы работы A-GPS

Существует 2 способа  A-GPS:

  1. Online – основной. Приемник получает информацию об орбитах спутников от пользователей, после чего вычисляет свои координаты. Передача данных осуществляется через сотовую связь, поэтому для данной опции от оператора требуется хорошее покрытие в зоне действия.
  2. Offline – опциональный. GPS-модуль обновляет альма-нах и эфемериды, находящихся в зоне действия. Следует заметитьчто некоторые AGPS-приёмники не способны работать в этом режиме.

Отличие от GPS

AGPS имеет несколько важных отличий от обычного GPSкоторыми объясняются все преимущества этой  системы. Главное преимущество: быстрое получение координат сразу после включения. Основная разница  объясняется буквой «А», что означает «Assisted». То есть у А-GPS больше каналов получения информации, чем у GPS. Если привычная установка «общается» только со спутниками, то новая разработка имеет подключения с вышками связи и доступ в интернет. Для мобильников этим каналом чаще всего является сотовая связь.

Позиционирование по трем различным источникам позволяет не только ускорить получение координат, но и сопоставить их между собой, чтобы определить местоположение с точностью до нескольких метров.

На практике между A-GPS и GPS разница выражена в двух параметрах:

  • скорость поиска координат приемника;
  • качество сигнала в условиях присутствия препятствий (например, зданий).
Система спутниковой навигации GPS
GPS

Плюсы и минусы

Сравнительный анализ характеристик технологии приведен в таблице.

Преимущества Недостатки
Сокращение времени холcтарта. При наличии A-GPS в телефоне больше не нужно ждать соединения со спутниками GPS или GLONASS. Функция не работает вне зоны действия сотовой сети и Wi-Fi. Это означает, что контроль и слежение в таких условиях невозможны.
Малая энергозатратность. Приемник не загружает батарею и процессор мобильного телефона. При поддержке gps-модуля (например, в навигаторе для автомобиля) прибор потребляет небольшой трафик при каждой синхронизации. Сумма может быть значительной в роуминге.
Повышенная чувствительность приемника. Особенно это касается автотранспорта, въезжающего в тоннели или подземные парковки. Имеется возможность приема сигнала и в мертвых зонах Если приемник A-GPS объединен с радиомодулем GSM, то 2 устройства могут работать только одновременно. и не будет работать если один из них отключен. Такие настройки часто наблюдаются в системах мониторинга транспорта от Garmin и Starline.

 

Как активировать A-GPS

Во многих устройствах он активирован по умолчанию. К таким приборам относятся навигаторы, детские часы, трекеры и маячки. Часто в мобильниках на Android можно дополнительно активировать систему. Для этого нужно зайти в меню «Настройки» / «Местоположение» и активировать функцию. Обычно она называется A-GPS, или «Точный режим».

Активация системы на устройствах с IOS не сильно отличается от аналогичного процесса на Андроид. Тумблер переключения находится в меню «Геопозиция».

A-GPS – это отличный пример того, как можно сделать и так уже хорошую систему еще лучше. Установка призвана сократить время ожидания сигнала и повысить качество навигации в городах.

Определение местоположения по сигналам WiFi, или базовым станциям это уже совсем другая технология.


Оцените статью
Блог о спутниковом слежении
Добавить комментарий

Adblock
detector