GPS接收器測試
冷啟動 (Cold Start):接收器必須下載年歷與星歷信息,才能進行定位。由于必須從各組衛(wèi)星下載至少 1 組 GPS 框架 (Frame),因此大多數(shù)的接收器在冷啟動狀態(tài)下,將于 30 ~ 60 秒時進行定位。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/143528.htm熱啟動 (Warm Start):接收器的年歷信息尚未超過 1 個星期,且不需要其他星歷信息。一般來說,此接收器可于 20 秒內(nèi)得知目前時間,并可進行 100 公里內(nèi)的定位 [2]。大多數(shù)熱啟動狀態(tài)的 GPS 接收器,可于 60 秒內(nèi)進行定位,有時甚至僅需更短的時間。
熱開機 (Hot Start):接收器具備最新的年歷與星歷信息時,即為熱開機狀態(tài)。接收器僅需取得各組衛(wèi)星的時序信息,即可開始回傳定位位置。大多數(shù)熱開機狀態(tài)的 GPS 接收器,僅需 0.5 ~ 20 秒即可開始定位作業(yè)。
在大部分的情況下,TTFF 與定位精確度均與特定功率強度相關(guān)。值得注意的是,若能于多種情況下檢驗此 2 種規(guī)格的精確度,其實極具有其信息價值。因為 GPS 衛(wèi)星每 12 個小時即繞行地球 1 圈,所以可用范圍內(nèi)的衛(wèi)星訊號隨時都在變化,也讓接收器可在不同的狀態(tài)下回傳正確結(jié)果。
下列章節(jié)將說明應(yīng)如何使用 2 筆數(shù)據(jù)源,以執(zhí)行 TTFF 與定位精確度的量測,包含:
1) 接收器在其布署環(huán)境中,透過天線所獲得的實時數(shù)據(jù)
2) 透過空中傳遞所記錄的 RF 訊號,并將之用以測試接收器所記錄的數(shù)據(jù)
3) 當記錄實時數(shù)據(jù)后,RF 產(chǎn)生器用于模擬星期時間 (Time-of-week,TOW) 所得的仿真數(shù)據(jù)用此 3 筆不同的數(shù)據(jù)源測試接收器,可讓各個數(shù)據(jù)源的量測作業(yè)均具備可重復(fù)特性,且均相互具備相關(guān)性。
量測設(shè)定
若要獲得最佳結(jié)果,則所選擇的記錄位置,應(yīng)讓衛(wèi)星不致受到周遭建筑物的阻礙。我們選擇 6 層樓停車場的頂樓進行測試,以無建物覆蓋的屋頂盡可能接觸多組衛(wèi)星訊號。透過 GPS 芯片組的多個開機模式,均可執(zhí)行 TTFF 量測作業(yè)。以 SIRFstarIII 芯片組為例,即可重設(shè)接收器的出廠、冷啟動、熱啟動,與熱開機模式。下方所示即為接收器執(zhí)行相關(guān)測試的結(jié)果。
若要量測水平定位的精確度,則必須根據(jù)經(jīng)、緯度信息進而了解相關(guān)錯誤。由于這些指數(shù)均以「度」表示,因此可透過下列等式轉(zhuǎn)換之:
等式 16. 計算 GPS 的定位錯誤
請注意該等式中的 111,325 公尺 (111.325 公里),即等于地球圓周的 1 度 (共 360 度)。此指數(shù)是根據(jù)地球圓周 360 x 111.325 km = 40.077 km 而來。
Off-the-Air GPS
請注意該等式中的 111,325 公尺 (111.325 公里),即等于地球圓周的 1 度 (共 360 度)。此指數(shù)是根據(jù)地球圓周 360 x 111.325 km = 40.077 km 而來?! ?/p>
根據(jù)初始的 「Off-the-air」結(jié)果,則可發(fā)現(xiàn) GPS 接收器在標準的 3 秒誤差內(nèi),可達到 33.2 秒的 TTFF。這些量測結(jié)果均位于 TTFF 規(guī)格的容錯范圍內(nèi)。而更重要的,即是可透過仿真與記錄的 GPS 數(shù)據(jù),進而比較量測結(jié)果與實際結(jié)果。
根據(jù)上列線性誤差等式,即可計算各次量測的線性標準誤差
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