使用 GNSS 模块快速设计位置跟踪系统

2513691 2022-11-25 | pdf | 293.14KB | 次下载 | 免费

资料介绍

资产跟踪是一项大生意。随时高度准确地了解贵重物品的位置可提高生产率、增强安全性并降低成本。然而，资产跟踪仅限于高价值物品，因为高质量的全球导航卫星系统 (GNSS) 接收器可能难以设计和实施、价格昂贵且耗电。资产跟踪是一项大生意。随时高度准确地了解贵重物品的位置可提高生产率、增强安全性并降低成本。然而，资产跟踪仅限于高价值物品，因为高质量的全球导航卫星系统 (GNSS) 接收器可能难以设计和实施、价格昂贵且耗电。模块化 GNSS 解决方案的引入专门设计用于通过提供紧凑、相对便宜和低功耗的替代方案将资产跟踪扩展到更广泛的应用程序，这些解决方案更容易实施。尽管如此，仍有许多模块可供选择，而且它们都对电源质量很敏感。此外，电池供电的终端产品需要特别注意模块的低功耗模式。模块化 GNSS 解决方案的引入专门设计用于通过提供紧凑、相对便宜和低功耗的替代方案将资产跟踪扩展到更广泛的应用程序，这些解决方案更容易实施。尽管如此，仍有许多模块可供选择，而且它们都对电源质量很敏感。此外，电池供电的终端产品需要特别注意模块的低功耗模式。本文介绍了一些 GNSS 模块，并解释了如何将它们用作实时定位系统 (RTLS) 的基础。本文展示了如何设置模块以实现最大灵敏度、与主机微控制器的通信、快速卫星捕获和最佳电源效率。本文介绍了一些 GNSS 模块，并解释了如何将它们用作实时定位系统 (RTLS) 的基础。本文展示了如何设置模块以实现最大灵敏度、与主机微控制器的通信、快速卫星捕获和最佳电源效率。GNSS 基础知识GNSS 基础知识GNSS RF 接收器利用美国 GPS、俄罗斯 GLONASS 或欧洲 Galileo 等卫星星座，允许以几米或更高的精度定位室外移动资产。GNSS RF 接收器利用美国 GPS、俄罗斯 GLONASS 或欧洲 Galileo 等卫星星座，允许以几米或更高的精度定位室外移动资产。GNSS 的工作原理是从轨道星座中至少三颗卫星接收独特的导航信号。卫星和接收器之间的同步使得能够确定来自卫星的相应信号传播延迟（以及因此的距离）。卫星信号球（半径等于计算距离）与地球的交点决定了接收器的精确位置。GNSS 的工作原理是从轨道星座中至少三颗卫星接收独特的导航信号。卫星和接收器之间的同步使得能够确定来自卫星的相应信号传播延迟（以及因此的距离）。卫星信号球（半径等于计算距离）与地球的交点决定了接收器的精确位置。每颗卫星发射低功率射频信号，包括卫星标识、星历数据（详细说明卫星当前和未来的轨道位置）及其状态。每颗卫星发射低功率射频信号，包括卫星标识、星历数据（详细说明卫星当前和未来的轨道位置）及其状态。接收器精度取决于其与卫星时钟同步的精度；1 纳秒 (ns) 的误差会导致 30 厘米 (cm) 的位置误差。接收器精度取决于其与卫星时钟同步的精度；1 纳秒 (ns) 的误差会导致 30 厘米 (cm) 的位置误差。接收器的一个关键操作参数是首次定位时间 (TTFF)。冷启动 TTFF，接收器在没有信号或先前位置信息的情况下启动，最多可能需要一分钟。如果接收器在关闭后没有移动过，并且板载内存中仍有之前的位置信息，则它可以执行热启动，这会导致 TTFF 大约为 25 到 30 秒 (s)。当接收器的内存中有非常新的位置信息并因此可以准确预测卫星位置并导致 TTFF 仅为 1 秒时，就会发生热启动。接收器的一个关键操作参数是首次定位时间 (TTFF)。冷启动 TTFF，接收器在没有信号或先前位置信息的情况下启动，最多可能需要一分钟。如果接收器在关闭后没有移动过，并且板载内存中仍有之前的位置信息，则它可以执行热启动，这会导致 TTFF 大约为 25 到 30 秒 (s)。当接收器的内存中有非常新的位置信息并因此可以准确预测卫星位置并导致 TTFF 仅为 1 秒时，就会发生热启动。由于 GNSS 卫星传输较弱，因此高接收器灵敏度很重要。一旦接收器定位了卫星，信号捕获时间就会缩短，因为如果信号被阻挡，接收器可以预测卫星的下一个位置以重新获得信号，而无需扫描广阔的天空。