Uso satellitare GLONASS e GPS contemporaneamente dai moduli di posizionamento

Un modulo GPS può utilizzare 2 satelliti GPS e 2 satelliti GLONASS per ottenere una correzione senza utilizzare tutti i satelliti dello stesso tipo?

So che non possiamo forzare che ciò accada, ma è teoricamente possibile che ciò accada?

ci sono molte cose da tenere a mente quando si combinano dati da sistemi diversi.

Combinazione di diversi sistemi di navigazione satellitare

In genere è possibile combinare gps + glonass o qualsiasi altro sistema di navigazione. Questo si chiama GNSS (Global Navigation Satellite System). Per un singolo caso GPS sono necessari 4 satelliti per i componenti [X, Y, Z, dt (errore dell'orologio del ricevitore stimato)]. Per ogni nuovo sistema devi aggiungere un termine di polarizzazione, descrivendo la differenza tra le scale temporali trasmesse (poiché ogni sistema ha una propria scala temporale specifica) per ciascun sistema rispetto a una scala temporale, che viene mantenuta come riferimento. Questo termine di bias è un'ulteriore incognita nell'equazione di stima per ricevere / determinare la soluzione di posizione. Di conseguenza sono necessari almeno 3 satelliti per i sistemi 1 e 2 per il Sistema 2 (ad esempio ... sono possibili anche altre combinazioni). Il termine di distorsione aggiuntivo descriverà la differenza relativa da una scala temporale all'altra (Petrowski,

Esempio: 3 satelliti GPS e 2 satelliti Glonass forniranno una soluzione diretta senza ridondanza (e nessun controllo). Il sistema sarà [X, Y, Z, dt (GPS), bias (GLONASS_to_GPS)]. Maggiore è il numero di satelliti, maggiore è la ridondanza - e puoi controllare il tempo del tuo processo di stima tramite RAIM, filtro Kalman, minimi quadrati (in sequenza) o qualsiasi altra tecnica di elaborazione.

Ulteriori dettagli per la combinazione di sistemi diversi

Assicurati di ottenere i dati corretti e non corrotti dall'antenna e dal ricevitore. Dato che chiedi se un modulo GPS sarebbe in grado di utilizzare GLONASS, ti suggerisco di non poterlo fare, poiché GLONASS utilizza un metodo di accesso completamente diverso rispetto al GPS. I satelliti GLONASS sono identificati dalla loro frequenza specifica (accesso multiplo a divisione di frequenza - FDM) e i satelliti GPS sono identificati da codici diversi (accesso multiplo a divisione di codice - CDMA). L'attuale nuova generazione GLONASS-K Satellite supporterà i segnali CDMA, ma l'attuale costellazione GLONASS funziona completamente con FDMA ( attuale costellazione GLONASS )

Inoltre, l'antenna all'interno del dispositivo mobile deve essere in grado di vedere i segnali GLONASS per consegnarli al processore in banda base dove verranno acquisiti i segnali GNSS. Sia GPS che GLONASS utilizzano differenti bandwith (vedere la struttura del segnale in Petrowski 2014, pagina 39) - quindi è meglio tenere a mente di utilizzare un modulo compatibile GNSS per elaborare non solo i dati GPS ma GLONASS, COMPASS, Galileo (e qualsiasi altro derivato) . Con un'unità ricevitore GNSS sarai in grado di farlo, ma non sono sicuro che sarai in grado di farlo con un modulo GPS puro.

Per ulteriori letture (sotto gli altri):

• Petrowski, Ivan G. (2014): GPS, GLONASS, Galileo e Beidou per dispositivi mobili, soluzioni iP, Cambridge University Press, Tokyo
• Hofmann-Wellenhof, Bernd, Lichtenegger, Herbert, Wasle, Elmar (2008): GNSS - Global Navigation Satellite Systems, Springer, Berlino

Non vi è alcun motivo per cui ciò non dovrebbe essere possibile.

Ogni satellite invia un segnale di clock con altissima precisione. Il modulo GPS o GLONASS conosce la posizione di questi satelliti, sempre con altissima precisione. Ogni segnale ricevuto è un elemento di informazione che fornisce una sfera quadridimensionale su cui si trova il ricevitore. Con quattro satelliti, vengono fornite quattro sfere quadridimensionali e la loro intersezione può essere calcolata.

Non importa se le informazioni provengono da due sistemi diversi. Il software utilizzato su un determinato modulo potrebbe non essere in grado di gestirlo, ma in linea di principio non vi è motivo per cui ciò non sia possibile. Potrebbe esserci un leggero problema con precisione se si ricevono segnali da due coppie di satelliti vicini tra loro; sia GPS che GLONASS hanno distribuito i loro satelliti in modo tale che non siano vicini tra loro ma un GPS e un satellite GLONASS potrebbero essere vicini tra loro, il che rende più difficile un calcolo preciso. Il più delle volte non sarà così.

Per la massima precisione, un ricevitore GPS / GLONASS terrà conto di tutti i dati disponibili, il che significherebbe sempre entrambi i tipi di satelliti.

Il GPS si basa su una stretta cooperazione tra tutti i satelliti. Il tempo è fondamentale: la minima deviazione tra i satelliti sarebbe fatale per il sistema. Non è possibile garantire che due sistemi separati abbiano la precisione temporale necessaria.

Quindi no, non sarebbe possibile "mescolare e abbinare" i satelliti.

PERÒ...

Il GPS ha le migliori prestazioni quando ha già un'idea di dove sia. Deve sapere quali satelliti dovrebbero essere in vista, su quali canali trasmettono, ecc. Quindi, se si hanno due sistemi separati, uno può essere utilizzato per ottenere una posizione che può quindi essere utilizzata per migliorare le capacità di blocco del altro. È quindi possibile scegliere la correzione più accurata tra i due sistemi come meglio credi.

(Facendo riferimento alla tua altra domanda, questa sarebbe una forma di A-GPS)

Questa è una bella domanda, fai un voto.

Ho notato che i ricevitori u-Blox serie 8 (alcuni, se non tutti) sono multi-sistema. Mi sono concentrato in particolare sul LEA / NEO M8T e che ha un front-end RF a doppio percorso e può essere configurato per ricevere fino a 3 sistemi GNS dei 4 sistemi supportati (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou). Ci sono molte letture disponibili: pagina di download e in particolare consiglierei la descrizione dell'interfaccia / la specifica del protocollo , ad es. Capitolo 4.2 a partire da pagina 13, e l'introduzione al capitolo 30 (riferimento protocollo) a partire da pagina 103.

Ho trovato una nota che nelle configurazioni multi-sistema (simultanee), sono necessari almeno 4 canali di tracciamento disponibili per ciascun GNSS principale abilitato, affinché quel particolare GNSS sia ricevuto correttamente. Il numero massimo di canali per GNSS può essere limitato dalla configurazione dell'utente. Il che supporterebbe le affermazioni di altri oratori, secondo cui ciascun sistema è "risolto" (correlato) in qualche modo isolato e solo le soluzioni finite vengono in qualche modo unite / ponderate in base al peso o alcune di queste (i documenti non sembrano approfondire ulteriormente) . Sono necessari 4 buoni satelliti per ottenere una "correzione" minima mediante triangolazione.

Ho anche trovato una nota nel riferimento al protocollo NMEA, che ogni sistema ha il suo "prefisso" nelle frasi NMEA, come la frase GSV, che fornisce dettagli sui satelliti in vista: GP = GPS, GL = GLONASS, GA = Galileo, GB = BeiDou, GN = qualsiasi GNSS nelle configurazioni multi-sistema. Tuttavia credo di aver visto un output misto con vari prefissi specifici del sistema, come diverse frasi che iniziano con $ GPGSV, seguite da un paio di frasi che iniziano con $ GLGSV. Suppongo che la frase RMC (GNRMC?) Darebbe un output posizionale combinato.