使用 GNSS 模塊快速設計位置跟蹤系統

2513691 2022-11-25 | pdf | 293.14KB | 次下載 | 免費

資料介紹

資產跟蹤是一項大生意。隨時高度準確地了解貴重物品的位置可提高生產率、增強安全性并降低成本。然而，資產跟蹤僅限于高價值物品，因為高質量的全球導航衛星系統 (GNSS) 接收器可能難以設計和實施、價格昂貴且耗電。資產跟蹤是一項大生意。隨時高度準確地了解貴重物品的位置可提高生產率、增強安全性并降低成本。然而，資產跟蹤僅限于高價值物品，因為高質量的全球導航衛星系統 (GNSS) 接收器可能難以設計和實施、價格昂貴且耗電。模塊化 GNSS 解決方案的引入專門設計用于通過提供緊湊、相對便宜和低功耗的替代方案將資產跟蹤擴展到更廣泛的應用程序，這些解決方案更容易實施。盡管如此，仍有許多模塊可供選擇，而且它們都對電源質量很敏感。此外，電池供電的終端產品需要特別注意模塊的低功耗模式。模塊化 GNSS 解決方案的引入專門設計用于通過提供緊湊、相對便宜和低功耗的替代方案將資產跟蹤擴展到更廣泛的應用程序，這些解決方案更容易實施。盡管如此，仍有許多模塊可供選擇，而且它們都對電源質量很敏感。此外，電池供電的終端產品需要特別注意模塊的低功耗模式。本文介紹了一些 GNSS 模塊，并解釋了如何將它們用作實時定位系統 (RTLS) 的基礎。本文展示了如何設置模塊以實現最大靈敏度、與主機微控制器的通信、快速衛星捕獲和最佳電源效率。本文介紹了一些 GNSS 模塊，并解釋了如何將它們用作實時定位系統 (RTLS) 的基礎。本文展示了如何設置模塊以實現最大靈敏度、與主機微控制器的通信、快速衛星捕獲和最佳電源效率。GNSS 基礎知識GNSS 基礎知識GNSS RF 接收器利用美國 GPS、俄羅斯 GLONASS 或歐洲 Galileo 等衛星星座，允許以幾米或更高的精度定位室外移動資產。GNSS RF 接收器利用美國 GPS、俄羅斯 GLONASS 或歐洲 Galileo 等衛星星座，允許以幾米或更高的精度定位室外移動資產。GNSS 的工作原理是從軌道星座中至少三顆衛星接收獨特的導航信號。衛星和接收器之間的同步使得能夠確定來自衛星的相應信號傳播延遲（以及因此的距離）。衛星信號球（半徑等于計算距離）與地球的交點決定了接收器的精確位置。GNSS 的工作原理是從軌道星座中至少三顆衛星接收獨特的導航信號。衛星和接收器之間的同步使得能夠確定來自衛星的相應信號傳播延遲（以及因此的距離）。衛星信號球（半徑等于計算距離）與地球的交點決定了接收器的精確位置。每顆衛星發射低功率射頻信號，包括衛星標識、星歷數據（詳細說明衛星當前和未來的軌道位置）及其狀態。每顆衛星發射低功率射頻信號，包括衛星標識、星歷數據（詳細說明衛星當前和未來的軌道位置）及其狀態。接收器精度取決于其與衛星時鐘同步的精度；1 納秒 (ns) 的誤差會導致 30 厘米 (cm) 的位置誤差。接收器精度取決于其與衛星時鐘同步的精度；1 納秒 (ns) 的誤差會導致 30 厘米 (cm) 的位置誤差。接收器的一個關鍵操作參數是首次定位時間 (TTFF)。冷啟動 TTFF，接收器在沒有信號或先前位置信息的情況下啟動，最多可能需要一分鐘。如果接收器在關閉后沒有移動過，并且板載內存中仍有之前的位置信息，則它可以執行熱啟動，這會導致 TTFF 大約為 25 到 30 秒 (s)。當接收器的內存中有非常新的位置信息并因此可以準確預測衛星位置并導致 TTFF 僅為 1 秒時，就會發生熱啟動。接收器的一個關鍵操作參數是首次定位時間 (TTFF)。冷啟動 TTFF，接收器在沒有信號或先前位置信息的情況下啟動，最多可能需要一分鐘。如果接收器在關閉后沒有移動過，并且板載內存中仍有之前的位置信息，則它可以執行熱啟動，這會導致 TTFF 大約為 25 到 30 秒 (s)。當接收器的內存中有非常新的位置信息并因此可以準確預測衛星位置并導致 TTFF 僅為 1 秒時，就會發生熱啟動。由于 GNSS 衛星傳輸較弱，因此高接收器靈敏度很重要。一旦接收器定位了衛星，信號捕獲時間就會縮短，因為如果信號被阻擋，接收器可以預測衛星的下一個位置以重新獲得信號，而無需掃描廣闊的天空。