Что делать, если на андроиде GPS не находит спутники

Многие владельцы телефонов на операционной системе «Андроид» сталкиваются с проблемой, когда встроенный GPS-модуль отказывается находить gps спутники или находит их, но не может подконнектиться. Причин такого поведения модуля может быть несколько, рассмотрим основные:

• Неправильно прописаны параметры соединения к спутникам в файле настроек;

• Установлен модуль A-GPS, который часто не находит спутники на телефоне самостоятельно;

• Модуль нерабочий.

Хотелось бы разобрать проблему с A-GPS (Assisted GPS) модулем, так как китайские телефоны, на которых он стоит в 98% случаев, пользуются сейчас огромной популярностью и вытесняют мировых брендов с рынка.

↑

Как работает A-GPS?

Основное отличие от стандартного GPS-модуля в том, что он соединяется не только со спутниками, но и с вышками мобильных операторов, чем существенно улучшает качество определения местонахождения. При включении данной функции телефон зачастую не может сам соединиться со спутниками gps и ему требуется «Полный рестарт», даже если он был только включен. Это проблема не самих китайских телефонов, а именно модуля A-GPS, который по сравнению с GPS стоит копейки, поэтому и работает соответствующе. Разберемся, как настроить gps на андроиде.

↑

Как определить, A-GPS или GPS модуль стоит на телефоне?

Если у вас телефон с двумя симками и китайского производства, у вас с вероятностью 99.9% стоит A-GPS. Но чтобы убедиться в этом, можно зайти в инженерное меню. С него и начнется исправление вопроса неработающего соединения со спутниками.

Для входа в инженерное меню нужно набрать следующий номер в телефоне: *#*#3646633#*#*. Если комбинация не сработала, можно попробовать ввести *#15963#* или *#*#4636#*#*, однако, в данном случае меню у вас может отличаться.

После ввода фразы вы автоматически попадаете в инженерное меню и увидите окно следующего содержания:

Вам нужно переместиться влево, листая страницы настроек до вкладки «Location».

Теперь выберите первый пункт «Location Based Servise» (Базовые настройки определения местонахождения). Если у вас имеется вкладка A-GPS, значит, следуйте дальнейшим настройкам. В ином случае данная статья вам мало чем поможет.

↑

Настройка GPS на андроид

Если у вас есть вкладка A-GPS, сразу перейдите на нее. У вас должно быть окно следующего вида:

Сравните настройки со своими, при необходимости подкорректируйте, согласно скринам:

Если все прописано верно, можете возвращаться на один уровень назад до выбора пунктов «Location» и перейдите на «YGPS».

Здесь вы видите, что ваш модуль gps не находит спутники, вернее находит, но не соединяется из-за неправильного включения:

Вам нужна вкладка «Information». В ней будут проводиться основные манипуляции.

Как вы видите, статус стоит «UNANVAILABLE», а TTFF зависает на вечном поиске. Сколько бы вы ни ждали, ничего не изменится.

Суть исправления вечного поиска в том, чтобы сделать полный сброс «Full», а затем, спустя 2-3 секунды нажать на «A-GPS Restart». Т.е. вы сбрасываете зависший процесс поиска на ноль, затирая тем самым все предварительно заданные настройки, и сразу же перезагружаете модуль. Не успевая подхватить стандартную конфигурацию (неправильную), модуль с чистого листа находит все спутники.

Спустя секунд 10-20 на вкладке «Satellites» вы увидите сигналы спутников, а еще через полминуты модуль удачно подсоединится к ним.

Поиск делался с 1-й стороны дома, на балконе соответственно, на втором полушарии ничего не найдено. На дороге у вас найдет все спутники.

Эта запись была полезной?

Телефон как GPS-приемник для другого телефона или планшета на Android (Bluetooth)

В предыдущей статье было показано, как подключить по Bluetooth телефон на Android к компьютеру с Windows в качестве GPS-приемника. В настоящем руководстве изложен способ подключения телефона на Android к другому телефону или планшету на Android с той же целью.

Также полезная статья по теме: «Телефон как GPS-приемник для другого телефона или планшета на Android (Wi-Fi)».

Предварительная настройка

Для реализации передачи данных GPS по Bluetooth с одного Android-устройства на другое необходимо, чтобы гаджеты были сопряжены, поэтому настройте Bluetooth-пару на Ваших Android-устройствах.

Настройка телефона-передатчика

На телефоне-передатчике данных GPS установите и запустите приложение GPS over BT.

Программа должна автоматически выполнить поиск спутников, определить местоположение и передавать данные подключенному по Bluetooth телефону-приемнику.

Примечание: если у Вас не получится осуществить передачу данных GPS с помощью GPS over BT, попробуйте другие приложения, перечисленные в этой статье.

Настройка телефона-приемника

На телефоне-приемнике данных GPS перейдите в раздел «Настройки > Для разработчиков > Отладка», найдите пункт «Фиктивные местоположения» и активируйте его.

Примечание: Если в настройках нет пункта «Для разработчиков», его нужно активировать. Для этого зайдите в раздел «Настройки > Сведения о телефоне» и нажмите семь раз на пункт «Версия сборки».

Следующий шаг: установите на телефон-приемник и запустите приложение «Bluetooth GPS».

Это приложение будет получать данные GPS по Bluetooth от телефона-передатчика и предоставлять их операционной системе Android телефона-приемника.

В списке устройств выберите сопряженный по Bluetooth телефон-передатчик данных GPS и нажмите кнопку «Connect». Вы должны увидеть в полях ниже координаты и другую информацию о местоположении. Поставьте галочку рядом с надписью «Enable Mock GPS Provider», чтобы предоставить эту информацию системе Android и приложениям.

Запустите предпочитаемое приложение навигации, чтобы отслеживать свое местоположение (точнее местоположение телефона-передатчика координат GPS, подключенного по Bluetooth).

Достоинства и недостатки работы с GPS-приемником другого телефона

Достоинства: Экономия батареи основного Android-устройства, так как модуль Bluetooth потребляет намного меньше энергии, чем встроенный GPS-приемник. GPS координаты с подключенного телефона подхватывают почти все популярные Android-приложения навигации: Яндекс Карты, Navitel, Endomondo, OruxMaps (Google Maps — не работает ни отдельное приложение, ни карты через мобильный браузер, продолжают определять данные о местоположении по базовым станциям мобильной сети).

Недостатки: Работа с GPS-приемником подключенного по Bluetooth телефона отличается от работы с собственным GPS-модулем устройства, поскольку данные передаются по протоколу NMEA 0183, данные о местоположении обновляются с задержкой (по нашим оценкам примерно раз в 30 секунд или реже). При записи пути в популярном трекинг-приложении Endomondo хоть и отображается значок нормальной работы GPS, трек получается прерывистым.

Заключение: Полноценной работы в реальном времени на Android-устройстве с GPS-приемником подключенного по Bluetooth телефона, например для определения скорости, ждать не стоит, но как определение своего местоположения на карте — вполне рабочий способ.

Опубликовано в Android

Отправить другу:

Обзор рынка микросхем и модулей для спутниковой навигации

Введение. Современные системы спутниковой навигации

В настоящее время на различных стадиях разработки или эксплуатации находятся три глобальные системы спутниковой навигации. Это американская Navstar, которую обычно и называют GPS (Global Positioning System — глобальная система позиционирования), российская ГЛОНАСС и европейская Galileo. Региональные системы, рассчитанные на покрытие определенных территорий, разрабатывают Китай, Индия и Япония. Американская GPS — это единственная на сегодня система с полной спутниковой группировкой. Для глобального и непрерывного покрытия всей земной поверхности требуется 24 космических аппарата, находящиеся на круговых орбитах в трех орбитальных плоскостях. В системе GPS имеется 28 спутников, 4 из которых находятся в резерве на случай выхода из строя основных аппаратов. Орбитальная группировка отечественной системы ГЛОНАСС из-за недостатка ассигнований в 90-х годах прошлого столетия значительно сократилась, и в настоящее время в системе работает лишь 11 спутников. Еще 6 аппаратов выведены из эксплуатации из-за неисправностей или как выработавшие свой ресурс. Вместе с тем, за счет реализации программы запусков новых космических аппаратов предполагается, что к концу нынешнего года на орбите будут работать 18 спутников, что должно обеспечить практически 100% непрерывное покрытие территории России. Полное развертывание системы ожидается к 2010 году. Европейская система Galileo пока состоит всего из одного аппарата, и сроки развертывания системы постоянно откладываются. Поэтому рассчитывать на использование Galileo в ближайшее время было бы неправильно.

Таким образом, подавляющее большинство GPS-приемников в настоящее время работают только с американской системой Navstar, и ожидать кардинального изменения ситуации в скором будущем не приходится.

Спутниковая навигация в последние годы из разряда экзотики уверенно превращается в массовую технологию. GPS-модулями оснащают все большее число смартфонов, карманных компьютеров и мобильных телефонов. Все шире используются автомобильные навигаторы, охранные и диспетчерские автомобильные системы. Активно развивается рынок персонального мониторинга, скрытного слежения за подвижными объектами, поиска потерянных или похищенных грузов или транспортных средств. Несмотря на разнообразие навигационного оборудования, производителей наборов микросхем для портативного оборудования, обрабатывающих сигналы GPS (так называемых GPS-чипсетов), можно пересчитать по пальцам, а ведущих производителей — даже по пальцам одной руки. В данной статье рассматриваются характеристики основных GPS-чипов и модулей на их основе, применяемых в устройствах для массового рынка. Наборы микросхем для специализированных устройств (геодезического, морского, авиационного или военного применения) здесь рассматриваться не будут.

GPS-чипы ведущих производителей и их характеристики

Сегодня основными производителями GPS-чипсетов для портативных устройств являются SiRF Technology Inc. и u-Blox AG. На базе чипов этих производителей работают более 90% портативных изделий с функциями GPS-навигации. Кроме того, микросхемы для работы с GPS выпускают такие гиганты, как STMicroelectronics (STM) и Texas Instruments, а также менее известные компании — Mediatek Inc. (MTK), eRide, Nemerix и u-Nav Microelectronics.

Основные характеристики последних разработок ведущих производителей GPS-чипов приведены в таблице 1. Чипсеты предыдущего поколения, хотя и выпускаются еще, по своим характеристикам заметно проигрывают.

Таблица 1. Основные характеристики GPS-чипов

Американская компания SiRF Technology — признанный мировой лидер в производстве GPS-чипсетов для портативных устройств и автомобильной навигации. Около 70% всех устройств с функцией GPS в мире содержат чипы SiRF. Еще на заре своего развития компания сконцентрировала внимание на разработке и производстве микросхем, а также внутренних программ («прошивок») для них. Модули на базе чипсетов SiRF выпускают многие производители по всему миру, и значок “SiRF powered” стал для потребителей своеобразным «знаком качества». Компания SiRF выпускает несколько вариантов чипов архитектуры SiRF Star III. Чипсет GSC3f/LP — пионер линейки, и большинство модулей, имеющих в своем составе SiRF Star III, построено именно на его базе. Однако разработки компании не стоят на месте, и появляется GSW3LTf — чип с пониженным потреблением и значительно улучшенной чувст вительностью. Единственный минус GSW3LTf — несколько напряжений питания — отсутствует в GSW3LTif, который на сегодня является наиболее перспективным изделием SiRF. Одной из последних разработок SiRF является технология SiRFDiRect, позволяющая определять местоположение при временной потере сигналов от спутников. Для этого используются дополнительные датчики — гироскоп и трехосный акселерометр в интегральном исполнении. Специальное программное обеспечение SiRFDiRect позволяет с довольно высокой точностью вычислять координаты при кратковременных пропаданиях сигналов GPS. При пропадании сигналов на время до 10 с вносимая погрешность не превышает 10 м. Технология SiRFDiRect уже используется некоторыми производителями конечного пользовательского оборудования.

Швейцарская u-Blox — второй крупный игрок на рынке GPS-чипсетов и модулей. До недавнего времени u-Blox поставляла свои изделия в основном производителям конечного оборудования, например чипы u-Blox используются в автомобильном производстве и сетевом оборудовании для мобильной связи. Однако в последнее время компания заявляет об изменении приоритетов и выходе на массовый рынок. Сейчас уровень производства микросхем u-Blox составляет около 250 000 штук в год, с тенденцией к увеличению. Текущая продуктовая линейка компании включает чипсет Antaris 4, выпускаемый Atmel, с внутренним ПО производства u-Blox. Модули на базе Antaris 4 (ATR 0635) выпускает как u-Blox, так и ряд сторонних производителей. По основным параметрам ATR 0635 не уступает конкуренту от SiRF — GSC3f/LP. Но при применении в условиях плохой обсервации или слабых уровней сигнала «кучность» измерений оставляет желать лучшего. Несколько первых отсчетов, полученных с использованием ATR 0635 при холодном старте, могут отличаться от реального местоположения на 2–3 км. Перспективный набор микросхем — u-Blox 5 (UBX-G5010) — разработан и производится без участия Atmel, по контрактам с рядом азиатских производителей. По утверждению разработчиков нового чипсета, проблема «выбросов» при холодном старте в нем полностью решена. u-Blox также предлагает решение для определения координат при пропадании сигналов GPS — Dead Reckoning. В отличие от SiRFDiRect, решение от u-Blox предназначено только для автомобильного применения и требует обязательного подключения к спидометру автомобиля, что в ряде случаев просто невозможно.

eRide — сравнительно молодая компания, специализирующаяся только на разработке GPS-микросхем и модулей. Чипсет этой компании Opus III (eOP3100Q) обладает поразительной чувствительностью –161 дБм. Однако по потребляемой мощности этот набор микросхем значительно отстает от лидеров рынка. Тем не менее, возможно применение чипсета в M2M-системах. Например, Wavecom использует решение от eRide в Fastrack Supreme, позиционируемом как изделие для мониторинга подвижных объектов. Очевидно, что для портативных устройств с автономным питанием применение изделий eRide нерационально.

STMicroelectronics — мировой гигант по производству полупроводниковых микросхем — также не остается в стороне от создания малогабаритных GPS-чипсетов. Несмотря на некоторое отставание от лидеров (его решение Teseo до сих пор выпускается только в двухчиповом варианте, да и появилось оно на несколько месяцев позднее конкурентов), на американском рынке STM имеет порядка 20% продаж GPS-микросхем. На европейском рынке, однако, доля STM в продаже микросхем GPS незначительна и не превышает единиц процентов. STM применяет специфическую методику оценки параметров своих изделий. В частности, чувствительность указана при теплом старте с использованием внешнего малошумящего усилителя, а время определения координат — при видимости небосвода 50% и уровнях сигналов не хуже –130 дБм. Очевидно, что, несмотря на такие уловки, реальные характеристики значительно уступают конкурентам. К сожалению, пока что на российском рынке нет модулей на базе чипа Teseo. Интересной особенностью процессорного чипа STA2058 является возможность поставки в выводном корпусе LQFP64, что позволяет создавать мелкосерийные изделия непосредственно на базе набора микросхем. Чипсеты остальных производителей, как правило, поставляются в корпусах BGA, что подразумевает крупносерийное производство или использование готовых модулей.

Азиатские производители GPS-микросхем понемногу завоевывают рынок. В качестве примера в таблице 1 приведены параметры чипсета MT3318 тайваньской Mediatek Inc. (MTK). Этот чип находит применение в изделиях не только азиатских, но и западных производителей, например Garmin применяет его в некоторых моделях навигаторов. Судя по заявленным характеристикам, MT3318 находится на одном уровне с лучшими разработками западных производителей, но значительным недостатком именно для российского рынка является заметно меньший температурный диапазон. Как показывает практика, GPS-приемники с чипами от МТК показывают нестабильную работу при отрицательных температурах.

Современные GPS-модули для встраиваемых приложений

Вместе с тем, использование микросхем того или иного производителя в изделии — не гарантия хорошей работы. Характеристики чипсета можно как улучшить (например применением малошумящего усилителя или полосового фильтра), так и ухудшить (например неудачным дизайном печатной платы или неправильной разводкой цепей питания). Даже такие именитые производители, как Nokia, неудачным дизайном могут значительно ухудшить чувствительность GPS-приемника. Ставший уже классическим пример — смартфон Nokia N95, чувствительностью GPS-приемника которого потребители были явно разочарованы. Несколько поправить ситуацию удалось только благодаря использованию A-GPS, для чего производителем было выпущено специальное программное обеспечение для смартфона.

Поэтому, если не планируется крупносерийное производство изделий, содержащих функции определения местоположения с использованием GPS, имеет смысл использовать готовые модули. Это значительно сократит время разработки изделия в целом, а также несколько снизит требования к квалификации разработчиков и конструкторов.

Однако и здесь необходимо отнестись к выбору модулей весьма осторожно. Например, при использовании модулей u-Blox нужно со швейцарской точностью соблюдать все рекомендации изготовителя, в противном случае потребитель будет сильно разочарован чувствительностью готового изделия. При использовании модулей на базе SiRF, изготовленных ведущими производителями, ограничений по дизайну меньше и они менее строгие. Например, немецкий производитель персональных трекеров Telic использовал в своем изделии Hyper Pro модуль на базе чипа SiRF предыдущего поколения. Для улучшения характеристик было принято решение заменить его на модуль от u-Blox, имеющий лучшую чувствительность и меньшее энергопотребление. Результат оказался прямо противоположным ожидаемому: чувствительность изделия в целом ухудшилась, модуль GPS постоянно находился в режиме обнаружения сигнала, и энергопотребление даже увеличилось. В итоге это явилось одной из причин снятия Hyper Pro с производства.

В таблице 2 приведены основные параметры доступных на российском рынке модулей, построенных на базе перспективных GPS-чипов.

Таблица 2. Основные параметры модулей, построенных на базе перспективных GPS-чипов

Leadtek Research Inc. — крупнейшая азиатская компания, производящая GPS-оборудование. Вместе с тем, Leadtek является крупнейшим азиатским партнером SiRF и традиционно производит модули на базе чипов этой компании. Продуктовая линейка Leadtek включает в себя GPS-модули для различных применений — от персональных навигаторов до систем промышленной телеметрии. В таблице 2 представлен ряд модулей Leadtek, доступных на российском рынке. LR9101LP и LR9102 — одни из самых малогабаритных в мире модулей GPS. Приемник LR9101LP предназначен для применения в устройствах персональной навигации и малогабаритных приборах. Наличие малошумящего усилителя (МШУ) в составе LR9101LP позволяет ему работать с пассивной антенной, что снижает энергопотребление изделия в целом. LR9102 не имеет в своем составе МШУ и поэтому оптимальным будет использование его в устройствах с малогабаритной активной антенной, например в области автомобильной навигации и скрытого слежения.

Для портативных устройств с функциями GPS-навигации имеет смысл использовать цилиндрические антенны Sarantel Geohelix. Эти антенны выгодно отличает от прямоугольных керамических антенн практически сферическая диаграмма направленности, что позволяет располагать прибор там, где это удобно пользователю, а не там, где будет лучше работать антенна. Компания Sarantel выпускает несколько видов цилиндрических антенн, как пассивных, так и активных с модификациями для наружного и внутреннего применения.

Модуль LR9548S предназначен для работы с активной антенной и имеет несколько большие, по сравнению с LR9102, габариты. Приемник находит применение в M2M-системах, где исключительно малые габариты не требуются. Это, как правило, диспетчерские системы на транспорте, промышленные системы телеметрии или системы синхронизации времени. LR9552 — это модуль со встроенной керамической антенной, размерами которой и определяются его габариты. На его базе легко создается смарт-антенна, которая дает возможность отделить высокочастотные сигналы GPS от других цепей в сложных системах. Сферами применения смарт-антенн являются как точные измерительные приборы, на работу которых влияют излучения диапазона GPS L1 (1575,42 МГц), так и наоборот, силовые цепи, которые создают сильные помехи приему сигналов GPS. Другим вариантом применения модуля LR9552 могут быть портативные приборы без жестких требований к габаритам, но с сокращенными сроками разработки. Использование LR9552 в этих случаях позволяет значительно уменьшить время, необходимое для создания прибора.

Компания Tyco — известный производитель разъемов, коммутационного оборудования и пассивных элементов. Помимо этого, компания производит GPS-модули. Большинство модулей Tyco построено на базе чипсетов STM предыдущего поколения и не представляет интереса из-за низкой чувствительности. По последним данным, компания вскоре собирается отказаться от использования модулей с чипами STM. Однако одна из последних разработок компании — модуль A1080-A — построена на базе SiRF Star III и имеет весьма привлекательные характеристики как по чувствительности, так и по габаритам. Модуль позиционируется как универсальный для работы с активной антенной. Однако по энергопотреблению он уступает не только LR9102, но и LR9548S от Leadtek, поэтому применение его в устройствах с автономным питанием нерационально. Недостатком модуля также является отсутствие внешнего экрана, что может негативно сказаться на помехоустойчивости устройства и привести как к снижению чувствительности, так и к неустойчивой работе процессорной части при наличии значительных электромагнитных излучений, например от расположенной рядом антенны GSM в портативных приборах. На момент написания статьи Tyco анонсировал еще несколько модулей на базе SiRF III.

Среди продукции u-Blox основными в продуктовой линейке являются модули LEA-4. Индекс H означает повышенную чувствительность модуля, а индекс S — отсутствие flash-памяти и, соответственно, возможности перепрограммирования. Впрочем, опыт показывает, что изменение внутренней программы GPS-модулей практически никогда не требуется, особенно при серийном производстве. Кроме того, производятся модули с индексами A (упрощенная модификация с менее высокой стоимостью), T (специализированный модуль для синхронизации времени) и P (модуль с пониженным энергопотреблением). Однако характеристики этих модулей заметно хуже LEA-4H и в таблице не приводятся. Модуль NEO-4S — новая разработка компании, которая отличается от LEA-4S значительно уменьшенными габаритами. Сейчас u-Blox выпускает модули трех типоразмеров. Это устаревший уже типоразмер TIM, выпускаемый для совместимости с предыдущим поколением GPS-модулей компании, основной на текущий момент LEA и новый типоразмер NEO, появившийся лишь в текущем году. Все вновь разрабатываемые модули pin-to-pin совместимы с модулями предыдущего поколения. Типоразмер NEO — 12×16 мм — компания также обещает поддерживать в будущих разработках. Модули LEA-5, построенные на базе нового чипсета u-Blox 5, только начинают внедряться компанией в серийное производство. Особенностью нового набора u-Blox 5, по заявлениям производителя, является возможность работы с европейской системой спутниковой навигации Galileo, чем и объясняется более высокая цена модулей LEA-5. Однако в реальности дело обстоит значительно хуже. Поддержка Galileo реализована только на уровне радиотракта, а внутренняя программа u-Blox 5 сегодня не может работать с европейскими навигационными спутниками. С другой стороны, и сама система Galileo, как было сказано выше, практически не работоспособна.

Trimble — одна из старейших компаний-производителей GPS-оборудования. Она выпускает широчайший спектр оборудования, включая продукцию военного назначения, морского и воздушного транспорта, геодезическое оборудование, системы точного времени на базе GPS. Компания пытается выйти и на рынок потребительских устройств, для чего ею разработан модуль Copernicus на базе чипсета компании u-Nav Microelectronics. Существенным плюсом модуля является довольно низкое энергопотребление — 94 мВт. Однако очень низкая, по нынешним меркам, чувствительность модуля не позволяет использовать его в персональных приборах. В стационарном же применении энергопотребление не играет столь существенной роли. По этим двум причинам Copernicus не находит пока массового применения.

Модуль eMD3500F компании eRide, построенный на чипсете Opus III, имеет хорошую чувствительность, но его чрезмерное энергопотребление не позволяет использовать это устройство не только в портативных приборах, но и в охранных системах автомобильного применения. Возможная область использования модуля — диспетчерские транспортные системы, а также стационарные приборы.

В качестве модуля с чипсетом MTK в таблице 2 приведен FV-M5 от San Jose Navigation. Характеристики, представленные производителем, достаточно привлекательны, но сочетание изготовителя модуля «второго эшелона» и менее известного чипсета таит опасности для разработчиков, описанные ранее.

Отечественный рынок GPS-модулей

Основными потребителями GPS-модулей являются производители специализированного оборудования, выпускаемого сравнительно небольшими сериями — до десятков тысяч в год. Изделия, которые выпускающиеся более крупными сериями, как правило, создаются непосредственно на базе GPS-чипсетов, что позволяет несколько снизить себестоимость. Среди специализированных устройств выделяются традиционные, выпускающиеся уже длительное время, и перспективные, находящиеся на стадии разработки или те, чье производство началось недавно. К традиционным изделиям относятся в основном охранные автомобильные комплексы и диспетчерские транспортные системы. Крупнейшими отечественными производителями охранных систем на базе GPS-навигации являются «МегаПейдж», «Си-Норд», «Альтоника». Особенностью использования GPS-приемников в этих системах является пониженное энергопотребление в спящем режиме и минимальное время холодного старта. Обычно используется активная или смарт-антенна. Габариты не имеют принципиального значения, и поэтому большинство производителей применяет модули с чипсетом SiRF (LR9548S, LR9552 или аналогичные) или модули LEA-4H/4S. Диспетчерские транспортные системы разрабатывают как те же компании, что и охранные, так и некоторые другие, например «Талисман» или «Гейзер». В отличие от охранных, на первый план здесь выходят чувствительность GPS-приемника и потребляемая мощность в активном режиме. Зачастую и в диспетчерских, и в охранных системах применяют аналогичный комплект бортового оборудования, и поэтому используются те же GPS-модули, тем более что они удовлетворяют и тем, и другим требованиям.

К перспективным изделиям относятся приборы персонального мониторинга, включая мониторинг домашних животных, приборы для скрытного наблюдения, а также закладки для обнаружения потерянных или похищенных объектов. Приборы персонального мониторинга (трекеры) отечественного производства пока что отсутствуют на нашем рынке, хотя их разработка идет полным ходом. Некоторые российские компании предлагают трекеры зарубежных производителей, которые интегрируются в отечественные системы мониторинга. К таким изделиям относятся TR-102 производства GlobalSat, PT-300 от компании Gemtek, а также S-911 от Laipac. В сегменте приборов для скрытного наблюдения компания «Си-Норд» одной из первых выпустила мобильный блок МБ-05. Это полностью автономное изделие в герметичном корпусе, предназначенное для скрытной установки на транспортные средства. Альтер нативой такому решению является герметичный корпус к трекерам, предлагаемый, например, вышеупомянутой Laipac. Помимо обеспечения устойчивости к внешним воздействиям, корпус содержит также дополнительный аккумулятор для обеспечения длительной автономной работы. Что касается приборов-закладок, по понятным причинам производители не афишируют процесс разработки подобных устройств. Из отечественных компаний пока что только «Цезарь Сателлит» предлагает изделие Cesar Tracker, предназначенное для поиска похищенных автомобилей. Однако этот прибор не содержит GPS-приемника, а определение местоположения происходит с использованием радиопеленгации. Из изделий иностранного производства этого класса с наличием GPS-модуля можно выделить Picotrack компании CeTEC. Этот прибор может использоваться либо как закладка, либо как изделие для скрытного наблюдения. В последнем случае Picotrack устанавливается в защищенный корпус с усиленным аккумулятором. Несмотря на внешние различия и совершенно разные области применения перспективных изделий, требования к GPS-приемнику аналогичные и весьма жесткие: минимальное энергопотребление в активном и спящем режимах, повышенная чувствительность, малое время определения координат, компактные габариты и устойчивость к внешним воздействиям. Кроме того, модули должны работать на пассивную антенну (для снижения энергопотребления). Достаточно хорошо удовлетворяют всем этим требованиям, как видно из таблицы 2, только LR9101LP от Leadtek и NEO-4S от u-Blox.

Для улучшения точности определения координат созданы системы внесения дифференциальных поправок (SBAS), передаваемые через специальные спутники, находящиеся на геостационарных орбитах. В настоящее время имеются следующие системы: американская WAAS, европейская EGNOS и японская MSAS. Планируется также создание аналогичной системы в Индии. Пользование системами бесплатное, и возможно улучшение точности определения местоположения в полтора-два раза. SBAS поддерживают все модули, показанные в таблице 2. Однако успешный результат при использовании этих систем достигается только на территории тех стран, которые создали и поддерживают их работу. Это США, Европейский союз и Япония. За пределами указанных территорий погрешность может не только не уменьшиться, но и увеличиться. Кроме того, европейская EGNOS работает пока в пилотном режиме, и бывают длительные (по нескольку часов) интервалы времени, когда использование EGNOS вместо ожидаемой коррекции вносит значительную дополнительную ошибку.

Для сокращения времени первого определения координат при холодном старте (TTFF) можно использовать систему A-GPS. Суть ее работы заключается в следующем. Для определения координат GPS-приемник должен иметь точные параметры орбит всех спутников (эфемериды), с которыми он работает. Он получает эти данные со спутников. Поскольку скорость передачи данных в канале «спутник — GPS-приемник» очень мала и составляет всего лишь десятки килобит в секунду, для передачи эфемерид требуется не менее 30 секунд. Это значение в основном и определяет время холодного старта. Но если есть возможность получить эфемериды по наземному каналу (проводному или беспроводному) и ввести их в GPS-приемник, время холодного старта снизится многократно. A-GPS поддерживают все модули, приведенные в таблице 2.

Еще одним способом улучшения потребительских характеристик GPS-приемников является использование инерциальных датчиков (гироскопа и трехосного акселерометра) и вычисление координат по их данным в отсутствие сигналов спутников. Эта технология реализована в решении SiRFDiRect. Это решение исключительно удобно для перспективных приборов, поскольку не требует подключения к внешним датчикам, а интегральный акселерометр и так уже устанавливается в эти изделия для определения факта движения объекта.

Модули ГЛОНАСС/GPS: проблемы и перспективы

Большинство крупных российских компаний, имеющих собственные системы мониторинга подвижных объектов, активно сотрудничают с ведомственными структурами (МВД, МЧС, министерство транспорта, РЖД). Вместе с тем, постановлением правительства РФ от от 9 июня 2005 года № 365 предписано применять аппаратуру ГЛОНАСС на всех морских и речных судах, а также на железнодорожном и автомобильном транспорте, если он используется для перевозки пассажиров, специальных и опасных грузов. Разработкой ГЛОНАСС/GPS-приемников занимаются Ижевский радиозавод, РИРВ, РНИИ КП, КБ «НАВИС», НИИМА «Прогресс». Почти все изделия отечественных предприятий отстают от уровня GPS-приемников иностранных производителей приблизительно на 10 лет. Это касается габаритов, энергопотребления и чувствительности приборов. Иностранные производители тоже некоторое время назад заинтересовались разработкой двухстандартных приемников. В частности, канадской Laipac был выпущен ГЛОНАСС/GPS-модуль TF-50. Но в прошлом году он был снят с производства из-за отсутствия спроса, поскольку не выдерживал конкуренции с одностандартными GPS-модулями лидеров рынка как по параметрам, так и по цене.

Тем не менее, одной из перспективных разработок является отечественный модуль МНП-М3 производства Ижевского радиозавода. По характеристикам модуль не только не уступает немногочисленным ГЛОНАСС/GPS-модулям как отечественных, так и иностранных производителей, но и приближается к современным одностандартным GPS-модулям среднего класса. Единственный параметр, по которому МНП-М3 значительно проигрывает — это очень высокое энергопотребление — 900 мВт. Поэтому применение модуля МНП-М3 возможно только в устройствах мониторинга с хорошим запасом по энергетике, и то лишь в тех областях, где законодательно требуется использование отечественной системы ГЛОНАСС.

Заключение

На отечественном рынке сейчас присутствует довольно большое количество GPS-модулей, предназначенных для использования в портативном оборудовании. Российские поставщики электронных компонентов предлагают продукцию Leadtek, Tyco, u-Blox, Trimble и MTK. Вместе с тем, при выборе модуля для конкретного применения следует учитывать не только его технические параметры, но и гарантии стабильных поставок, неизменность характеристик от партии к партии и от экземпляра к экземпляру, а также наличие подробной документации. На текущий момент востребованными являются модули с низким потреблением (до 160 мВт), малыми габаритами (площадью до 200 мм²) и высокой чувствительностью (не хуже –158 дБм). Удовлетворяют всем вышеперечисленным требованиям фактически только модули на базе SiRF Star III и модули u-Blox, которые в основном и конкурируют на отечественном рынке. Продукция u-Blox отличается более низким энергопотреблением, по сравнению с модулями на базе SiRF. Как ни странно, потребление модулей на базе u-Blox 5 несколько выше, чем модулей предыдущего поколения, правда, производитель в будущем обещает его уменьшить путем снижения напряжения питания. Разработчики Tyco также в одном из новых модулей понизили напряжение питания до 1,6 В. Leadtek постоянно совершенствует свою продукцию, и энергопотребление LR9101LP снижено по сравнению с LR9101 более чем на 60 мВт. Чувствительность GPS-приемников, по заявлениям разработчиков чипсетов, приближается к теоретическому пределу, поэтому актуальной становится технология A-GPS, которая уже применяется и u-Blox, и SiRF, а также использование инерциальных датчиков. По-видимому, следует ожидать в ближайшем будущем внедрения технологии SiRFDiRect, что позволит контролировать местоположение объектов в условиях городской застройки практически постоянно. Альтернативная технология Dead Reckoning от u-Blox предназначена в основном для автомобильных применений. Другой потенциальный способ улучшения характеристик — применение двухстандартных модулей. Поддержка Galileo, сделанная в u-Blox 5, пока что не работает из-за проблем самой европейской спутниковой системы. Отечественные модули ГЛОНАСС/GPS, среди которых можно выделить МНП-М3, пока что сильно отстают от современных GPS-модулей, прежде всего по экономичности энергопотребления, и могут применяться лишь в ведомственных приложениях.

Как улучшить точность работы GPS на Android

Датчик GPS на вашем смартфоне необходим для использования навигационных приложений и сервисов, таких как Google Maps. Тем не менее, иногда сигнал GPS может работать некорректно. И если речь идет не о поломке оборудования (что бывает крайне редко), то вам вполне по силам починить смартфон и улучшить точность позиционирования GPS на Android-смартфоне.

GPS — очень удобная вещь, без которой сложно представить любой современный гаджет

Что такое GPS?

Полезно понять, как работает GPS и оптимизировать его функциональность, давайте сначала разберемся, что это такое. GPS расшифровывается как «глобальная система позиционирования» и была она разработана армией США в 1973 году. Но уже в восьмидесятых годах технология стала доступна для гражданских. На орбите Земли имеется глобальная сеть спутников по связи с которыми и вычисляются координаты. Достаточно, чтобы передатчик сигнала находился в зоне покрытия 3 спутников единовременно. Первоначально GPS имел связь с 24 спутниками, но теперь на орбите находится 31 действующий спутник GPS. Любой гаджет взаимодействует с этими спутниками через модуль GPS. Антенна подключается через драйвер к программному обеспечению. Это означает, что есть три основных источника, из-за которых могут возникнуть проблемы с GPS:

• Количество GPS-спутников в текущем местоположении
• Качество работы GPS-антенны на смартфоне
• Работа драйвера в операционной системе

Улучшите точность определения местоположения

Чтобы получить наилучший сигнал, вы должны быть готовы «подарить» модулю GPS немного больше заряда батареи, чем обычно. Это необходимая жертва, на которую иногда стоит пойти. При этом вы всегда можете отменить эту опцию в будущем. Перейдите в «Настройки», далее в «Настройки местоположения». В этом разделе вам нужно перейти к пункту «Расширенные настройки» и выбрать пункт «Улучшение точности позиционирования». Также неплохо было бы включить Wi-Fi для того, чтобы точки доступа также улучшали определение вашего места на карте. А вы часто пользуетесь GPS-навигаторами? Расскажите об этом в нашем чате в Телеграм.

Произведите повторную калибровку GPS

Если вы подозреваете, что ваш сигнал GPS работает некорректно, вы можете его перекалибровать. Для этого вам понадобится приложение Компас. Некоторые телефоны имеют его предустановленную версию. Но если вдруг по каким-либо причинам вы его удалили, то вам нужно скачать его из магазина Google Play. В самой программе есть специальная опция по калибровке GPS. Просто запустите ее.

Узнайте, связаны ли ваши проблемы с аппаратным или программным обеспечением GPS

Найти проблему — значит наполовину решить ее

Для этого отлично подойдет приложение GPS Essentials. Оно позволяет производить диагностику всех параметров, связанных с работой навигационного модуля, а также дает возможность после выявления починить то, что работает не верно. Конечно, если проблема не носит аппаратный характер.

Скачать: GPS Essentials

Обновите GPS-данные

Довольно подробная статистика. Не находите?

Иногда ваше устройство может «застрять» на некоторых спутниках GPS. Даже если они уже не находятся в пределах досягаемости, в результате чего модуль и не работает должным образом. Чтобы исправить это, вы можете использовать приложение GPS Status & Toolbox. Оно просто очищает ваши данные GPS и начинает подключение к спутникам заново.

Скачать: GPS Status & Toolbox

Почему смартфон GPS находит свое местоположение намного быстрее, чем модуль GPS?

В США FCC требовало, чтобы операторы сотовой связи имели возможность идентифицировать местоположение вызывающего абонента при наборе экстренных служб на расстояние до 300 метров в течение 6 минут после первоначального телефонного звонка к 11 сентября 2012 года.

Это было постепенно введено в течение предыдущих лет, и требование было ужесточено в отчете о расстоянии и времени до местоположения в последующие годы.

Компании сотовой связи не могли гарантировать это в отдаленных районах, где только одна или две вышки сотовой связи находились в пределах контакта с мобильным телефоном, а также в городских условиях, где отражения и плотность здания не позволяли определить местоположение, даже если у телефона было несколько вышек, которые он мог принять. Чипы GPS не могли обеспечить это в течение требуемого периода времени при достаточно низкой мощности, чтобы сотовый телефон оставался коммерчески жизнеспособным (в то время, когда было введено требование. Чипсеты теперь намного более энергоэффективны и быстрее, частично из-за требования что каждый телефон включает в себя некоторые или все из набора микросхем GPS). Кроме того, чипсеты GPS были очень дорогими по сравнению с другими компонентами телефона.

Поэтому они создали несколько разных конкурирующих систем, которые все подпадают под прозвище «AGPS» для Assisted GPS.

Технология, которая работает за этими различными системами AGPS, отличается, иногда очень сильно.

Самые дешевые сотовые AGPS-системы регистрируют несколько миллисекунд RF-сигнала GPS, отправляют его на сервер AGPS, который затем, зная приблизительное местоположение телефона, может использовать этот фрагмент RF RF для определения гораздо более точного положения. Эти телефоны не могут получить координаты GPS без хорошей сотовой связи.

Некоторые имеют полные наборы микросхем GPS, но позволяют телефону предоставлять им альманах и эфемериды — две части информации, которые позволяют чипсету получить исправление в течение нескольких секунд — после чего он использует свои обычные методы для получения результатов определения местоположения. Со временем эти телефоны могут получить положение независимо от их сети.

Большинство наборов микросхем GPS позволяют загружать в них информацию об эфемеридах и альманахах, поэтому, если ваше устройство Arduino имеет подключение к Интернету и у вас есть доступ к серверу AGPS, вы можете аналогичным образом ускорить исправление GPS. Тем не менее, для большинства проектов простое добавление литиевой батарейки типа «таблетка» к правому выводу на приемнике GPS позволяет ему сохранять последние обновления альманаха и эфемерид, и, поскольку изменения невелики за короткие промежутки времени, это значительно ускоряет первое исправление, так как пока устройство не перемещается тысячи миль и включено каждые несколько дней.

GPS-трекер в видеорегистраторе — полезная информация об электронике

GPS–трекер в автомобильном видеорегистраторе используется для отслеживания местоположения и скорости движения автомобиля с помощью вашего смартфона или компьютера, при этом находясь в любой точки планеты. Данная функция очень полезна в том случае, если вы к примеру, одолжили свой автомобиль родственнику или другу, но при этом хотите быть в курсе его передвижений.

Не смотря на то, что функция GPS-трекинга превращает регистратор в почти полноценный бортовой компьютер, она достаточно редко встречается в подобных устройствах, так-как её работа, непосредственно связана с 3G-модемом, который и передает данные о местоположении автомобиля по сети Internet. Иными словами, без 3G модема, вы просто не получите никакой информации с GPS- модуля. Кроме этого, необходимо соответствующая программная поддержка, такая как: создание онлайн сервиса и приложения для смартфонов. Естественно многие производители, предпочитают избежать больших трат при выпуске своих устройств и поэтому предпочитают не оснащать свои устройства данной функцией.

Хорошим примером интеграции Gps-трекера в видеорегистратор является наше устройство КАРКАМ КОМБО 3. Стоит отметить, что это единственное устройство на отечественном рынке, которое оснащено 3G модемом, что и позволило развить потенциал GPS-модуля.

Как мы уже говорили ранее, встроить 3G-модем и GPS-модуль в устройство, это еще не реализовать GPS –трекинг. Наша компания разработала специальный сервис, под названием camcloud.ru, которым можно пользоваться как с компьютера, так и со смартфона. В нем возможно просматривать координаты и скорость движения автомобиля на карте Google и маршруты движения за любую дату.

Функция также может применяться и в коммерческих целях. В случае, если вы владеете автопарком, вы сможете отследить передвижение ваших подчиненных, а также составить отчет о расходе топлива за тот или иной период времени.

Ремонт и замена GPS, WiFi, bluetooth мобильного телефона в Сумах. Звони! (050) 033-91-61

РЕМОНТ МОДУЛЕЙ (АНТЕНН) GPS, WIFI, BLUETOOTH ТЕЛЕФОНА В СУМАХ

ЗВОНИТЕ (050) 033-91-61

Услуга: ремонт GPS, WiFi, bluetooth, антенны мобильного телефона

Требуемое время: от 2-х до 14 суток

Адрес: г. Сумы, ул. Горького, 43

Режим работы: Пн – Пт 9:00 — 18:00 СБ 9:00 — 14:00 Обед 13:00 — 14:00

Этапы ремонта модулей (антенн) GPS, WiFi, bluetooth мобильного телефона и смартфона:

• инженер выполняет диагностику для выявления неисправностей
• сообщаются сроки и стоимость ремонта
• в случае согласия клиента производится ремонт
• исправный телефон возвращается владельцу

Признаки выхода из строя GPS, WiFi, bluetooth мобильного телефона и смартфона:

• не удается подключиться по bluetooth, отсутствует связь
• телефон не может обнаружить рабочую беспроводную сеть
• невозможно подключиться к сети
• отсутствует доступ к настройкам WiFi
• невозможно включить GPS
• GPS включается, но отсутствует связь со спутниками

Основные причины поломки GPS, WiFi, bluetooth, антенны мобильного телефона и смартфона:

• неисправности вследствие ударов и падений
• намокание телефона, попадание влаги, воды или других жидкостей
• неудачная прошивка дилетантами
• ошибки программного обеспечения
• некачественное ПО, установка пиратских программ
• производственный брак

В случае ремонта мобильного телефона в нашем сервисном центре Вы получите:

• исправный телефон
• бесплатные квалифицированные консультации и диагностику
• гарантию на предоставленные услуги и запчасти

ЦЕНА = цена запчастей + стоимость услуг мастера

Остались вопросы?

Позвоните нам для уточнения деталей по телефонам: (050) 033-91-61

Как работает GPS на моем телефоне?

Источник: Эндрю Мартоник / Android Central

Одна из лучших особенностей любого хорошего смартфона — это то, как он может определять, где вы находитесь, пока вы там. У этого есть некоторые недостатки — на ум приходят ужасные объявления с привязкой к местоположению или отслеживание ваших перемещений, но возможность видеть, где вы находитесь, где вам нужно быть и как именно туда добраться, — это потрясающе. Ваш смартфон заменил ваш TomTom. Слава Богу.

Все это волшебство происходит одинаково на каждом телефоне любой компании, производящей его, независимо от операционной системы.Несколько компонентов работают вместе, чтобы определить вас (часто с удивительной точностью), и программное обеспечение может разумно выбрать лучший способ сделать это. Если вам нужна очень точная информация о местоположении для чего-то вроде навигации, для этого обычно вызывается GPS. Далее следует краткое объяснение того, как GPS работает на вашем смартфоне.

VPN-предложения: пожизненная лицензия за 16 долларов, ежемесячные планы за 1 доллар и более

Что такое GPS?

GPS означает G lobal P ositioning S ystem.Эта технология разработана ВМС США и в настоящее время принадлежит (да, принадлежит) правительству США и контролируется его ВВС. Это бесплатно для всех, и в первую очередь это утилита для Северной Америки, хотя GPS обычно является региональным названием для такого же типа системы в других регионах.

GPS — это радионавигационная система. Он использует радиоволны между спутниками и приемником внутри вашего телефона, чтобы предоставлять информацию о местоположении и времени любому программному обеспечению, которое должно его использовать. Вам не нужно отправлять какие-либо фактические данные обратно в космос, чтобы GPS работал; вам нужно только иметь возможность получать данные с четырех или более из 28 спутников на орбите, предназначенных для использования с геолокацией.

GPS точный, но медленный и потребляет много энергии на обоих концах.

Каждый спутник имеет свои собственные внутренние атомные часы и посылает сигнал с временной кодировкой на определенной частоте. Чип вашего приемника определяет, какие спутники видны и свободны от препятствий (это важно, и вы скоро узнаете почему), а затем начинает сбор данных со спутников с самыми сильными сигналами. Данные GPS передаются медленно, и это сделано специально — спутники работают от перезаряжаемых батарей, и для отправки быстрого сигнала на сотни тысяч миль потребуется больше энергии, поэтому определение вашего местоположения займет около минуты.

GPS-приемник вашего телефона использует данные этих сигналов для триангуляции, где вы находитесь и сколько сейчас времени. Обратите внимание на слово «триангуляция» и упоминание выше, что для работы GPS требуются четыре спутника . Четвертый сигнал используется для определения высоты, поэтому вы можете получить данные о геолокации на карте с помощью всего трех сигналов.

Приемники

GPS потребляют много энергии и требуют беспрепятственного обзора нескольких спутников для работы. Препятствиями могут быть высокие здания, а это означает, что в местах, где живет большинство из нас, могут (и возникают) проблемы с постоянным получением необходимых данных.Вот где на сцену выходит AGPS.

Что такое AGPS?

Для начала, вы, вероятно, используете AGPS — A ssisted G lobal P ositioning S ystem — когда вы хотите, чтобы ваше местоположение было с вашего телефона. Как уже упоминалось, радиомодули GPS потребляют много энергии, и, если они не используются постоянно, это может занимать до минуты каждый раз, когда вы получаете новые данные. Поскольку вы обычно хотите, чтобы ваше местоположение находилось в пути, это может быть обузой.

Буква «A» в AGPS означает «вспомогательный»; ваше сотовое соединение помогает GPS найти вас.

AGPS добавляет данные о местоположении сотовой связи в помощь геолокации. Ваш оператор связи знает, где вы находитесь, так как ваш телефон «пингует» вышки сотовой связи. Насколько это будет точно, будет зависеть от силы сигнала между вашим телефоном и вышкой, но обычно этого достаточно, чтобы использовать данные о местоположении.

Программное обеспечение

на вашем телефоне передает эти необработанные данные о местоположении сотовой связи на приемник GPS, который будет периодически переключаться между данными GPS и местоположением сотовой связи, чтобы получить очень точное приближение (в пределах 50 метров или около того) в режиме реального времени.Другими словами, GPS может использовать данные, собранные вашим телефоном с сотового сайта, к которому он подключен, чтобы работать быстрее и точнее.

AGPS действительно отправляет данные с вашего телефона, но это данные, которые уже отправлялись, когда он проверяет наличие вышек сотовой связи в радиусе действия. Вы не платите за это, но вам понадобится активный тарифный план для использования AGPS.

Что лучше?

Источник: Android Central

Это простой вопрос: ни то, ни другое, потому что вы захотите использовать оба.

AGPS требуется для наилучшей производительности, если в качестве показателей используются время автономной работы и скорость. Мы хотим, чтобы наш телефон знал, где мы находимся в режиме реального времени, чтобы он не расходовал на это много энергии аккумулятора и чтобы он мог обновляться, когда это необходимо программному обеспечению, не дожидаясь слишком долгого ожидания хорошей блокировки GPS. Местоположение AGPS не так точно, как истинное местоположение GPS, но это хорошее начало, и микрокорректировки, которые могут быть сделаны с истинными данными GPS при их обновлении, компенсируют большинство расхождений.

Как уже упоминалось, AGPS требуется сотовая связь.Это означает, что есть случаи, когда предпочтительнее использовать GPS. Каждый раз, когда у вас нет подключения для передачи данных, вы не сможете использовать GPS с поддержкой сотовой связи. То же самое происходит, когда у вас недостаточно хорошего соединения с какими-либо вышками сотовой связи в пределах досягаемости вашего телефона. Для большинства приложений, которым требуется определение местоположения, также требуется подключение для передачи данных, но некоторые из них, например приложения для геокешинга, находятся в памяти вашего телефона и будут работать, пока вы находитесь в глуши в поисках спрятанных сокровищ.

Если вам нужно поделиться своим местоположением, вы захотите включить все, что можете.Просто помните, что вы можете выключить , когда оно вам больше не понадобится.

Мы можем получать комиссию за покупки, используя наши ссылки. Узнать больше.

Устойчивые бутоны

Обзор: Cowin Apex Elite дает вам ANC менее чем за 100 долларов

Cowin наделяет свои настоящие беспроводные наушники Apex Elite Aukey набором функций и производительностью, которые делают ценник еще более привлекательным для того, что вы получаете. Имейте в виду, что у них есть не все, но они звучат лучше, чем вы думаете.

Драйвер Android

Вот как сейчас выглядит вождение с Android Automotive

Вы слышали или использовали Android Auto, но Android Automotive — это совсем другое. Эта встроенная информационно-развлекательная система официально связывает Google с автопроизводителями, внедряющими эту новую ОС, и, несмотря на приличный старт, не все, что вы ожидаете получить, будет готово к работе.

Как работает GPS на сотовых телефонах?

(Фото 🙂

Сотовые телефоны

Сотовые телефоны нового поколения объединяют множество устройств в одно.Во время путешествий одной из самых удобных из этих функций является встроенный GPS. При посещении незнакомого места намного сложнее заблудиться, если на мобильном телефоне есть подробные инструкции. Даже сотовые телефоны без GPS могут использовать положение вышки сотовой связи и расстояние для расчета вашего местоположения. Сотовые телефоны функционируют, связываясь с вышками, подключенными к базовой станции в конфигурации, называемой «сотой». Когда вы перемещаетесь по ячейке, базовая станция отслеживает сигнал вашего мобильного телефона и передает его на ближайшую вышку.

GPS

Сотовые телефоны с приемниками GPS обмениваются данными с устройствами из 30 спутников глобального позиционирования в системе GPS. Встроенный приемник определяет ваше местоположение, используя данные как минимум трех спутников GPS и приемника. GPS может определить ваше местоположение, выполнив расчет на основе точки пересечения перекрывающихся сфер, определенной спутниками и GPS-приемником вашего телефона. Проще говоря, трилатерация использует расстояние между спутниками и приемником для создания перекрывающихся «сфер», которые пересекаются по кругу.Перекресток — это ваше местоположение на земле.

В поисках пути

Использование GPS на мобильном телефоне зависит от телефона. Некоторые телефоны используют GPS только для вызовов службы экстренной помощи. Сложные телефоны могут принимать и отображать карты местоположения, чтобы показывать дороги и многое другое, а также указывать маршруты. Эти пошаговые программы в основном основаны на JAVA и работают с базой данных вашего оператора сотовой связи.

Ссылки

Писатель Биография

Джейсон Гордон — профессиональный писатель и редактор.Помимо работы в Интернете, он писал для «Texas Highways», «AAA Southwest», «Glimpse», «University of Washington Daily» и «Dallas Morning News». Увлечения Гордона включают животных, чтение и поиск идеальных сочетаний выпечки и эспрессо.

Почему смартфон GPS определяет свое местоположение намного быстрее, чем модуль GPS?

В США FCC требует, чтобы операторы сотовой связи имели возможность определять местоположение вызывающего абонента при наборе номера службы экстренной помощи в пределах 300 метров в течение 6 минут после первого телефонного звонка к 11 сентября 2012 года.

Это вводилось постепенно в предыдущие годы, а в последующие годы требования были ужесточены как в отношении отчета о расстоянии, так и времени до местоположения.

Компании сотовой связи не могут гарантировать этого ни в отдаленных районах, где только одна или две вышки сотовой связи находятся в пределах контакта с мобильным телефоном, ни в городской среде, где отражения и плотность застройки препятствуют определению местоположения, даже когда телефон имеет несколько вышек, которые он может принимать. Микросхемы GPS не могли обеспечить это в сроки, необходимые при достаточно низкой мощности, чтобы сотовый телефон оставался коммерчески жизнеспособным (в то время, когда было введено требование.Наборы микросхем теперь намного энергоэффективнее и быстрее, отчасти из-за требования, чтобы каждый телефон включал в себя часть или весь набор микросхем GPS). Кроме того, наборы микросхем GPS были очень дорогими по сравнению с другими компонентами телефонов.

Таким образом, они создали несколько различных конкурирующих систем, которые все подпадают под название «AGPS» (Assisted GPS).

Технология, лежащая в основе этих различных систем AGPS, иногда сильно различается.

Самые дешевые сотовые системы AGPS записывают несколько миллисекунд радиочастотного сигнала GPS, отправляют его на сервер AGPS, который затем, зная приблизительное местоположение телефона, может использовать этот фрагмент радиочастотного сигнала GPS для определения гораздо более точного местоположения.Эти телефоны не могут получить координаты GPS без хорошей сотовой связи.

Некоторые из них имеют полные наборы микросхем GPS, но позволяют телефону предоставлять им альманах и эфемериды — две части информации, которые позволяют чипсету получить исправление в течение нескольких секунд — после чего он использует свои обычные методы для получения результатов определения местоположения. Со временем эти телефоны могут получить информацию о местоположении независимо от их сети.

Большинство наборов микросхем GPS позволяют загружать в них информацию эфемерид и альманаха, поэтому, если ваше устройство Arduino имеет подключение к Интернету и у вас есть доступ к серверу AGPS, вы можете ускорить исправление GPS аналогичным образом.Однако для большинства проектов простое добавление литиевой батарейки типа «таблетка» к правому выводу на приемнике GPS позволяет сохранять последнее обновление альманаха и эфемерид, а поскольку изменения незначительны в течение коротких периодов времени, это значительно ускоряет первое исправление, поскольку пока устройство не проехало тысячи миль и включается каждые несколько дней.

GPS-антенны на мобильных телефонах

Практически каждый современный смартфон теперь имеет антенну GPS. Антенны GPS несколько уникальны, в
что их пропускная способность довольно мала.Частота GPS составляет 1,575 ГГц, практически без полосы пропускания.
Однако антенны GPS часто также поддерживают российскую службу GPS, известную как ГЛОНАСС, которая расширяет возможности
требуемая полоса пропускания примерно до 1,605 ГГц.

Сигналы GPS от спутников GPS
Правая рука с круговой поляризацией.
Однако из-за трудностей с включением поляризации RHCP в небольших устройствах антенны GPS, как правило, не работают.
вертикально поляризованный.

Обратите внимание, что GPS-антенны на смартфонах принимают только антенны, и поэтому вам не нужно беспокоиться о
любые проблемы с передачей (SAR, излучаемое излучение, требования TRP и т. д.).

Поэтому требования к антеннам GPS связаны с
Общая изотропная чувствительность (TIS).
Чувствительность приемников для GPS находится в диапазоне (-163, -155) дБм. Требования к
при обнаружении спутников обычно указывается минимальная чувствительность порядка -145 дБмВт. Следовательно,
если чувствительность приемника известна, наряду с требуемой чувствительностью, вы можете определить
приблизительная требуемая эффективность антенны GPS.
Эффективность антенны GPS обычно составляет от -3 дБ до -9 дБ.

Антенна GPS чаще всего используется в портретном режиме, что означает, что мобильный телефон держится в руке вертикально.
В результате для антенны выгодно иметь
диаграмма направленности
что направлено вверх, а не вниз.

Следовательно, существуют альтернативные метрики, которые также используются помимо TIS. TIS — это мера чувствительности
при усреднении «по всей трехмерной сфере». UHIS (изотропная чувствительность верхних слоев атмосферы)
вычисляет чувствительность телефона только по верхнему полушарию (т.е.е. игнорируя направления вниз),
как показано на рисунке 1:

Рисунок 1. Иллюстрация UHIS (измерение чувствительности верхнего полушария) для GPS.

Другой распространенный показатель — PIGS, или частичная изотропная чувствительность GPS, который усредняет чувствительность.
по всем углам от 90 градусов над горизонтом до 30 градусов ниже горизонта:

Рисунок 2. Иллюстрация PIGS (частичная чувствительность) для GPS.

Половина длины волны на частоте GPS (1,575 ГГц) составляет около 9.5 см или 3,75 дюйма. Это означает, что
нам нужно будет снова использовать заземляющую плоскость нашего смартфона (шасси) как одну руку нашего
дипольная антенна. Кроме того, поскольку антенна GPS используется, когда пользователь держит телефон вертикально,
они обычно держат руки на нижнем конце устройства. Поэтому мы предпочитаем иметь GPS
антенну по направлению к верхней части устройства. Это проиллюстрировано для ладони на Рисунке 3:

Рисунок 3. Изображение GPS-антенны на Palm Pre.

На рисунке 3 это выглядит так, как будто Palm использовала боковой
Антенна IFA.
Расположение антенны GPS, вероятно, было выбрано таким образом, чтобы максимально увеличить расстояние между двумя сотовыми
антенны. Это увеличивает изоляцию, что полезно для максимального повышения эффективности антенны.
Изоляция, вероятно, также была увеличена из-за поляризации антенны GPS и сотовых антенн.
был ортогональным (GPS здесь кажется горизонтально поляризованным, антенны сотовой связи вертикально поляризованы).

Конструкция антенны GPS для мобильных устройств
в основном будет состоять из первого определения требуемой эффективности антенны (чувствительность приемника GPS — требуется TIS).Тогда базовые МРС или
Антенны PIFA можно попробовать
(используя корпус телефона в качестве заземляющего слоя). Затем дизайн можно оптимизировать и настроить с учетом
учитывайте все близлежащие компоненты, которые мешают работе антенны (например, камеру, аккумулятор, пластмассы и т. д.).

С точки зрения иерархии дизайна параметры для оптимизации перечислены ниже в порядке важности:

1. Эффективность антенны

2. Диаграмма направленности (лучше наклон вверх)

3. Изоляция от других антенн

4.Поляризация RHCP

Эффективность антенны является наиболее важной, а оптимизация поляризации — наименее важной.

В следующем разделе мы рассмотрим
Дизайн антенны WIFI для мобильных устройств.

Как работает трекер сотового телефона GPS и на что он способен

Есть ли в телефоне вашего ребенка трекер сотового телефона GPS? Насколько хорошо вы знаете, как работает отслеживание сотового телефона с помощью GPS, и какие преимущества могут быть для вас? Есть много причин, по которым вы можете захотеть иметь GPS-слежение за мобильным телефоном вашего ребенка, от возможности определить местонахождение потерянного телефона до возможности определить местонахождение вашего ребенка в экстренных случаях.Взгляните на наше руководство о том, как работает GPS-слежение и как GPS-трекер сотового телефона может принести пользу вам как родителю.

Что такое GPS-слежение?

Возможно, вы знаете, что GPS означает глобальная система определения местоположения. Но что такое система глобального позиционирования? Как это работает?

Глобальная система позиционирования — это радионавигационная система, состоящая из группы спутников и наземных станций. Первоначально он был разработан для использования в военных целях и до сих пор в основном финансируется и контролируется Министерством обороны США, но сегодня он имеет множество гражданских и военных целей, и гражданские пользователи могут использовать систему без каких-либо ограничений.

GPS-трекеры

используют сеть глобальной навигационной спутниковой системы для предоставления информации о местоположении и отслеживания перемещений. Устройства GPS принимают спутниковые и микроволновые сигналы и используют вычисления для определения местоположения и отслеживания скорости и движения. Это означает, что вы можете не только узнать, где сейчас находится объект с помощью GPS-трекера, вы также можете узнать, где он был и с какой скоростью движется, что может быть полезной информацией.

GPS-слежение в сотовых телефонах

Сегодня большинство сотовых телефонов оснащены собственной системой GPS-слежения.Хотя стандартный GPS-навигатор iPhone или телефона Android может быть недостаточно чувствительным, чтобы дать точный адрес, где находится телефон, он может сузить местоположение до небольшой площади. Это может помочь службам экстренной помощи найти вас, если вы позвоните в службу экстренной помощи со своего мобильного телефона, а также поможет сузить круг поиска телефона, если вы его потеряете.

Однако система GPS-слежения в вашем телефоне имеет некоторые недостатки. Если вам нужно точное местоположение, возможно, вы не сможете получить его с помощью встроенного GPS-трекера сотового телефона.Более того, эти трекеры можно включать и выключать. Например, если ваш телефон украден, первое, что может сделать вор, — это выключить GPS, чтобы вы не могли видеть местоположение телефона с другого устройства.

Если вы хотите следить за местонахождением своего ребенка или подростка, стоит отметить, что они также могут отключить возможность поиска телефона с помощью GPS, если они хотят сохранить свои передвижения в секрете.

Есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы другие не могли отключить вашу способность отслеживать телефон через GPS.Например, на iPhone вы можете активировать в настройках параметр, который запрашивает пароль перед отключением GPS-отслеживания телефона. Это не обязательно помешает вору или подростку найти способ обойти эту функцию безопасности, но усложняет им задачу.

Однако, если вы хотите быть более уверенными в том, что сможете определить местонахождение своего телефона в экстренной ситуации, лучше установить стороннее приложение для отслеживания GPS. Такое приложение дает вам больше контроля над вашим трекером сотового телефона GPS.

Приложения для отслеживания GPS

Платные приложения для отслеживания GPS, которые вы можете установить на свой мобильный телефон, могут обеспечить дополнительный уровень защиты вашего телефона. Эти приложения часто более чувствительны, чем те, которые поставляются с самим телефоном, и могут дать вам точное местоположение.

Скрытое приложение для отслеживания, которое не отображается на главном экране телефона, также может быть труднее отключить. Вор может вообще не знать, что приложение существует, а это значит, что они не будут искать его, чтобы отключить.Это может помочь вам найти свой телефон в случае его кражи или потери.

Почему приложения для GPS-слежения полезны для родителей

Есть несколько способов, которыми приложение для отслеживания может пригодиться родителям, чтобы разместить их на телефоне подростка. Приложение GPS-трекера может дать вам душевное спокойствие, потому что вы будете знать, что ваш подросток находится там, где он должен быть, даже если вы не можете с ним разговаривать. Например, хотя ваш подросток не сможет ответить на звонок, пока он в классе, вы можете проверить GPS-трекер, чтобы убедиться, что он в школе.

Дети и подростки часто теряют вещи, а смартфоны дороги, поэтому GPS-трекер также может помочь вам защитить ваши вложения в телефон вашего ребенка. Возможность определить точное местоположение телефона в случае его утери означает, что вы с большей вероятностью сможете восстановить телефон, а не заменять его или отказываться от него.

И хотя вы можете не думать о наихудших сценариях, реальность такова, что GPS-трекер, установленный на телефоне вашего ребенка или подростка, может помочь вам найти вашего ребенка или подростка в случае, если они сбегут, будут похищены или будут в какой-либо другой аварийной ситуации.

Если ваш подросток за рулем, вы, вероятно, беспокоитесь о возможности аварии. GPS-трекер может помочь вам найти вашего подростка, если он попал в аварию, застрял в машине и не может позвать на помощь.

GPS-слежение

также может помочь, если вы и ваш ребенок когда-либо будете разлучены в чрезвычайной ситуации, например, из-за суровой погоды или пожара. В таких ситуациях каждая минута на счету, и чем раньше вы сможете воссоединиться с членами своей семьи, тем лучше.Приложения GPS-слежения могут ускорить воссоединение и помочь вам убедиться, что ваши дети в безопасности.

Установив на смартфон вашего ребенка приложение GPS для отслеживания телефона и родительского контроля, например Webwatcher, вы защищаете и телефон, и своего ребенка. Чтобы узнать больше о том, как GPS-слежение может принести пользу вашей семье, воспользуйтесь нашей бесплатной пробной версией.

Создание системы GPS — SparkFun Electronics

Благодаря усилиям блестящих инженеров и ученых, GPS (глобальная система позиционирования) сегодня является краеугольной технологией в нашем мире.Будь то навигационная система нашего автомобиля или портативное устройство во время прогулки по лесу, теперь мы можем определять нашу точную широту и долготу со спутников, вращающихся вокруг Земли. Довольно безумно, правда? Пойдемте с нами и узнайте, что это такое, как работает и как вы можете создать свою собственную систему GPS.

Узнайте об истории GPS, о том, как он работает и как стал неотъемлемой технологией в современном мире.

Как работает GPS?

На средней околоземной орбите (12 550 миль) в любой момент времени работает примерно 31 спутник.Это относительно большая система, работа с которой требует тщательного планирования и калибровки. Основная идея — математика. Ждать! Позвольте мне закончить. Ваш приемник определяет местоположение, вычисляя расстояние между вами и этим спутником. Это делается путем умножения скорости сигнала (скорости света) на время атомных часов на спутнике. Вы можете получить свое местоположение с трех спутников, но это будет не так точно — четыре спутника необходимы для определения вашего местоположения в трех измерениях. Три спутника необходимы для координат x, y и z, и один спутник необходим для определения времени, за которое сигнал прошел от спутников до приемника (см. Изображения ниже).

Для определения точного местоположения необходимы четыре спутника: оси X, Y и Z, а также показания часов.

Спутниковые технологии

Хорошо, круто. Итак, спутники носятся вокруг, выдавая данные о местоположении, и если я нахожусь в зоне прямой видимости, мой приемник сообщит мне мое местоположение. Это оно? Нет, не совсем так. Мы только что сделали небольшой шаг в развитии технологии GPS в целом. Мы установили, что есть две ключевые части, спутники и приемники, так что теперь давайте присмотримся поближе.Приемник обычно представляет собой микросхему, которая может принимать электромагнитную волну и преобразовывать ее в читаемые данные. Эти системы могут варьироваться от автономных микросхем до коммутационной платы и до причудливой полной пользовательской системы, как в автомобиле. Если вы создаете проект на основе этих типов технологий, вам необходимо понимать три основных функции, которые необходимы всем для работы. Для модуля GPS вам понадобится антенна, интегрированная система для выполнения математических вычислений и обмена данными, а также выход протокола связи, который будет передаваться пользователю или конечной системе.

Антенна

Любая система беспроводной связи будет иметь всемогущую антенну. Короче говоря, мы ищем проводящий металл, по которому при воздействии электромагнитных волн внутри проводника будет течь электрический ток. Подумайте о том, чтобы хлопнуть по бассейну и посмотреть, как волны колышутся на воде. Этот ток течет особым образом, управляемым электромагнитной волной. Изготовлению антенн посвящена целая инженерная дисциплина, поэтому мы не будем углубляться в детали.Но это важный компонент для следующей части системы.

Интегрированная система

Для этой части нет точного стандарта, но нам нужна электроника для фильтрации нежелательных частот волн и считывания тех, которые нам интересны. Эти системы могут быть сложными, как с GPS-RTK, или простыми для обычного GPS. Базовый рецепт — это фильтр, декодер сигнала и некоторый коммуникационный выход. Мы используем самые разные фишки, и у каждой есть свои достоинства и недостатки.Так как же нам общаться с этими чипами?

Протоколы связи

Предположим, вы слышали или имеете некоторый опыт работы с общими методами связи между электроникой, такими как последовательный, I2C, SPI и т. Д. Это методы связи между компьютером и компьютером на аппаратном уровне, но у GPS есть дополнительный уровень наверху. . Как мы можем объяснить, что многие спутники носятся вокруг, выплевывая свои языки? Мы представляем протоколы связи GPS, что является просто причудливым способом выразить стандартизацию.Встречайте стандарт NMEA-0183: он в основном разбивает сигналы на предложения.

Когда сигнал декодируется в соответствии с этим стандартом, некогда электромагнитная волна становится читаемой для людей. Добавьте его в линии связи, и наш компьютер покажет нам наше местоположение.

Если вы хотите узнать о GPS еще больше, посетите нашу страницу «Основы GPS» ниже.

Основы GPS

14 декабря 2012 г.

Система глобального позиционирования (GPS) — это чудо инженерной мысли, к которому у всех нас есть доступ по относительно низкой цене и без абонентской платы.С правильным оборудованием и минимальными усилиями вы можете определить свое местоположение и время практически в любой точке земного шара.

Определение вашего первого местоположения

Теперь, когда мы рассмотрели основы работы с GPS, пора приступить к делу. Мы составили простое и эффективное руководство, чтобы познакомить вас с аппаратным обеспечением и кодированием, необходимым для создания вашей первой системы глобального позиционирования.

Обязательно ознакомьтесь с нашими руководствами по подключению!

Один из лучших способов научиться пользоваться оборудованием GPS — это просмотреть руководства по подключению. Для каждого продукта SparkFun у нас есть соответствующее руководство по подключению на страницах продукта, расположенных под описанием. Мы делаем все возможное, чтобы пройти через все необходимые подключения, связанные библиотеки и пару рабочих демонстраций, чтобы ваш проект сдвинулся с мертвой точки.

Повышение точности и точности

Благодаря технологическим достижениям в области приемников GPS, мы можем достичь точности позиционирования до одного сантиметра и даже сохранить ваш азимут даже при слабом сигнале или его отсутствии.

Кинематика в реальном времени (RTK)

Приемники

GPS, способные работать в режиме RTK, принимают обычные сигналы от глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS) вместе с потоком поправок для достижения точности позиционирования 1 см. Помимо этих сигналов, приемник RTK принимает поток поправок RTCM и затем вычисляет ваше местоположение с точностью до 1 см в реальном времени. Скорость варьируется между приемниками, но большинство будет выводить решение не реже одного раза в секунду; некоторые приемники могут выдавать это решение с более высокой точностью до 20 раз в секунду.Узнайте больше о RTK в нашем руководстве Что такое GPS RTK.

Смерть расплаты

Перемещение по плотному городу, короткому туннелю или парковке может привести к плохому качеству сигнала или его полной потере. Эти проблемы можно преодолеть с помощью окончательного расчета; процесс определения текущей позиции путем объединения ранее определенных позиционных данных со скоростью и курсом. Трехмерные инерциальные единицы измерения (IMU) и данные о расстоянии транспортного средства (например, тиканье колес и одометры) могут использоваться для постоянного расчета текущего местоположения транспортного средства, когда данные GNSS на мгновение не работают.Dead Reckoning может быть достигнут с нашей коммутационной платой GPS Dead Reckoning NEO-M8U.

Лучшее из обоих миров

Объединение кинематики в реальном времени и точного расчета раньше было задачей, требующей тысячи долларов специального оборудования. К счастью, технологии достигли точки, когда достижение невероятной точности без привязки становится намного более доступным. SparkFun делает две платы (GPS-RTK Dead Reckoning Breakout и GPS-RTK Dead Reckoning pHAT для Raspberry Pi) для этого.Эти платы потребуют от конечного пользователя значительного объема работы для настройки и калибровки, поскольку они предназначены для профессиональных приложений.

Продукты

Как и любая другая технология, оборудование GPS бывает разных форм и размеров, чтобы соответствовать конкретным потребностям вашего проекта. Ниже мы перечислили несколько наших любимых коммутационных плат, антенн и модулей.

Наш креативный технолог Роб расскажет нам о различных типах оборудования GPS.
и информацию, которая поможет вам создать систему, подходящую именно вам.

См. Наше Руководство по покупке GPS

Коммутационные платы GPS:

Коммутационные платы

GPS оснащены приемником и могут взаимодействовать с вашими любимыми платами разработки, такими как SparkFun RedBoard Qwiic.

Просмотреть все Коммутационные платы GPS

Антенны:

В некоторых проектах требуется антенна для лучшего приема сигналов со спутников.Ниже приведены некоторые из наших фаворитов.

Интерфейсный кабель SMA — U.FL

В наличии

WRL-09145

Это 4-дюймовый соединительный кабель, соединяющий ВЧ разъемы U.FL с обычными разъемами SMA. Этот кабель обычно используется для подключения…

3

Просмотреть все Антенны GPS

Модули:

Приемниками сигнала являются модули GPS

.Эти модули поставляются без коммутационной платы, поэтому взаимодействие с этими модулями может увеличить сложность проекта.

Просмотреть все модули GPS

Дополнительные проекты

Вот еще несколько проектов, в которых используется GPS. Мы всегда стараемся расширять нашу библиотеку проектов и руководств, поэтому почаще проверяйте или заполняйте форму выше, чтобы получать уведомления о новом контенте.

Qwiic GPS часы

14 сентября 2020

Который сейчас час? Пора тебе… Быстро построить часы GPS и вывести их на дисплей! Этот проект предоставляет вам текущую дату и время с помощью спутников GPS. Считайте дату и время как цифровые или аналоговые часы. Или даже настройте часы для военных, вашего часового пояса или автоматически настройте время на летнее время!

Алфавитно-цифровые настенные часы с GPS

26 января 2015

Это часы с GPS-управлением — часы, которые вам действительно не нужно устанавливать! Используя GPS и некоторые формулы, мы выясняем, какой день недели и находимся ли мы на летнем времени или нет.

Векторный указатель дифференциала GPS

31 мая 2016

Используйте GPS, чтобы два объекта, база и цель, указывали друг на друга. Это можно использовать для наведения направленной антенны (или, в случае этого проекта, лазера) от одного объекта к другому на расстоянии, которое ограничено только вашей способностью предоставить базовой станции данные о местоположении цели по GPS.

HDG объясняет: как работает GPS?

В последний раз, когда вы использовали свой телефон, чтобы Google Maps определял ваше точное местоположение на карте, вы когда-нибудь останавливались и задавались вопросом, как GPS работает так точно?

Система глобальной системы позиционирования (GPS) была фактически запущена U.С. Министерство обороны в 1973 году (известное как НАВСТАР). К 1993 году на орбите Земли находилось 24 спутника GPS, которые передавали орбитальные и позиционные данные, которые военные могли использовать для навигации и других военных целей. Сегодня, на момент написания этой статьи, их насчитывается 28.

В 1980-х годах данные, передаваемые со спутников GPS, были открыты для общественности, что открыло целый рынок для широкого ассортимента устройств GPS-навигации, которые мы имеем сегодня.

На момент написания этой статьи Россия, Китай, Европа и Индия имели свои собственные активные системы GPS.Япония разрабатывает свою собственную систему GPS, которую планируется ввести в эксплуатацию в 2023 году.

Как работает GPS?

Хотя спутниковая технология, на которой основана GPS, является очень продвинутой, принцип работы системы впечатляюще прост.

Каждая отдельная навигационная система GPS состоит из трех компонентов.

• Спутники : спутники GPS вращаются вокруг Земли и передают свое текущее время и орбитальное положение всем приемникам GPS на своей стороне планеты.
• Командный центр : Командный центр передает орбитальные данные, поправки времени и орбитальную позицию других спутников на спутники на орбите.
• Приемники GPS : Приемник GPS на Земле принимает время обращения по орбите от стольких спутников в пределах досягаемости и вычисляет свое собственное положение на Земле на основе положений по крайней мере четырех спутников GPS.

GPS-приемники используют математический принцип, известный как триангуляция, для вычисления своего собственного местоположения.

Как работает GPS-триангуляция

Из любой точки планеты, если вы держите GPS-приемник (например, в телефоне), GPS-приемник получает отметки времени от синхронизированных часов на каждом из спутников GPS над головой.

Используя разницу во временных метках и постоянную скорость света, с которой распространяются радиоволны, приемник GPS может определить расстояние между вашим местоположением и каждым спутником.

Это предоставляет приемнику GPS радиус сфер со спутниками в центре и ваше местоположение на краю сферы.

Поскольку каждый спутник движется по предсказуемой орбите над Землей, приемник может использовать сохраненный альманах текущего известного положения всех спутников GPS, чтобы приблизительно определить, где, приблизительно, эти спутники в настоящее время расположены над Землей.

Зная положение каждого спутника и измеренное расстояние между этими спутниками и вашим положением, ваш приемник GPS может рассчитать ваше приблизительное местоположение, определив место пересечения этих трех сфер на поверхности Земли.

Затем приемник отображает это местоположение на карте.

Три спутника обеспечивают приблизительное местоположение, а приемникам GPS требуется четвертый сигнал от другого спутника GPS, чтобы определить вашу текущую высоту на поверхности Земли с использованием другого математического принципа, известного как трилатерация.

Как работает GPS-датчик вашего телефона

Большинство современных смартфонов сегодня оснащены чипом GPS-приемника. Этот чип может принимать радиосигналы от спутников GPS.

Часы вашего телефона — это не атомные часы, поэтому их время не синхронизируется с атомными часами спутников на орбите. Однако это не имеет значения, когда речь идет о вычислении местоположения по сигналам этих спутников.

Это связано с тем, что GPS-приемник вашего телефона фокусируется на данных, которые он получает со спутников, и на базе данных известных местоположений спутников на Земле. Поскольку на всех спутниках есть атомные часы, текущее время на каждом спутнике точно такое же в любой момент времени.

Однако из-за расстояния от спутника и того факта, что радиосигналы распространяются со скоростью света, разница между полученными метками времени показывает расстояние между вашим телефоном и каждым из спутников.

Вот как работает этот процесс GPS:

• Все четыре спутника передают на ваш телефон одну и ту же метку точного времени в 17:12:14.
• Ваш телефон получает метку времени в 5:12:15 со спутника 1.
• Он получает метку времени в 5:12:16 со спутника 2.
• Наконец, в 5:12:17 он получает метку времени от спутника 3.

Это сообщает вашему GPS-приемнику, что радиосигналу потребовалась 1 секунда, чтобы достичь его со спутника 1, 2 секунды со спутника 2 и 3 секунды со спутника 3.

Известная постоянная скорость света составляет 299 792 458 метров в секунду.

Используя простую математику, приемник может рассчитать, что его расстояние составляет примерно 300 тысяч метров от спутника 1, 600 тысяч метров от спутника 2 и 900 тысяч метров от спутника 3.

Используя таблицу поиска из спутниковой базы данных GPS, GPS-приемник вашего телефона знает приблизительное текущее местоположение всех трех спутников над Землей, что дает координаты долготы и широты всех трех.

Имея эту информацию, ваш телефон может рассчитать ваши собственные координаты долготы и широты на Земле.

Используя ваши известные координаты, ваш GPS-приемник может затем использовать расстояние, измеренное между ним и четвертым спутником, чтобы определить, на какой высоте над Землей вы находитесь.

Что такое вспомогательная система глобального позиционирования?

До того, как в смартфоны начали интегрировать схемы GPS, люди обычно использовали портативные GPS-приемники, работающие от батареек AA. Или они устанавливали устройства GPS в автомобили, которые работали подключенными к батарее телефона.

Это произошло потому, что для радиосвязи требуется больше энергии. Ограничением этого является то, что вам часто приходилось ждать несколько минут, пока ваш GPS-приемник «захватит» достаточное количество спутников GPS для расчета вашего местоположения.

Производители смартфонов обошли это ограничение батареи, объединив свою существующую технологию сотовой триангуляции. Задолго до того, как в телефонах была включена функция GPS, они могли использовать сигналы, поступающие с вышек сотовой связи, для триангуляции вашего местоположения, используя ту же технологию триангуляции, которая используется для меток времени и расстояния, что и для спутников GPS.

К сожалению, поскольку вышки сотовой связи находятся на уровне земли, этот навигационный расчет гораздо менее точен. Таким образом, программное обеспечение GPS вашего смартфона сначала будет использовать триангуляцию сотового сигнала для определения вашего приблизительного местоположения, а затем обновит это положение, как только данные спутникового GPS будут готовы.