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        GPS接收器測試

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        作者: 時間:2013-03-26 來源:電子產品世界 收藏

          冷啟動 (Cold Start):必須下載年歷與星歷信息,才能進行定位。由于必須從各組衛星下載至少 1 組 框架 (Frame),因此大多數的在冷啟動狀態下,將于 30 ~ 60 秒時進行定位。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/143528.htm

          熱啟動 (Warm Start):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 秒內得知目前時間,并可進行 100 公里內的定位 [2]。大多數熱啟動狀態的 接收器,可于 60 秒內進行定位,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。接收器僅需取得各組衛星的時序信息,即可開始回傳定位位置。大多數熱開機狀態的 接收器,僅需 0.5 ~ 20 秒即可開始定位作業。

          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。值得注意的是,若能于多種情況下檢驗此 2 種規格的精確度,其實極具有其信息價值。因為 GPS 衛星每 12 個小時即繞行地球 1 圈,所以可用范圍內的衛星訊號隨時都在變化,也讓接收器可在不同的狀態下回傳正確結果。

          下列章節將說明應如何使用 2 筆數據源,以執行 TTFF 與定位精確度的量測,包含:

          1) 接收器在其布署環境中,透過天線所獲得的實時數據
          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據
          3) 當記錄實時數據后,RF 產生器用于模擬星期時間 (Time-of-week,TOW) 所得的仿真數據用此 3 筆不同的數據源測試接收器,可讓各個數據源的量測作業均具備可重復特性,且均相互具備相關性。

          量測設定

          若要獲得最佳結果,則所選擇的記錄位置,應讓衛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星訊號。透過 GPS 芯片組的多個開機模式,均可執行 TTFF 量測作業。以 SIRFstarIII 芯片組為例,即可重設接收器的出廠、冷啟動、熱啟動,與熱開機模式。下方所示即為接收器執行相關測試的結果。

          若要量測水平定位的精確度,則必須根據經、緯度信息進而了解相關錯誤。由于這些指數均以「度」表示,因此可透過下列等式轉換之:  


        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)。此指數是根據地球圓周 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)。此指數是根據地球圓周 360 x 111.325 km = 40.077 km 而來。  

         

          根據初始的 「Off-the-air」結果,則可發現 GPS 接收器在標準的 3 秒誤差內,可達到 33.2 秒的 TTFF。這些量測結果均位于 TTFF 規格的容錯范圍內。而更重要的,即是可透過仿真與記錄的 GPS 數據,進而比較量測結果與實際結果。

          根據上列線性誤差等式,即可計算各次量測的線性標準誤差  



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