В основе современных спутниковых систем определения координат лежит метод триангуляции, при котором навигационный приемник определяет расстояние до навигационных спутни ков по времени распространения радиосигналов. Для вычисления географических координат (широта и долгота) необходимо наличие сигналов от трех спутников. Если имеются сигналы от четырех спутников или более, приемник помимо координат может вычислить еще и высоту над земной поверхностью.
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 сегодняшний день 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 cпециализированных устройств (геодезического, морского, авиационного или военного применения) здесь рассматриваться не будут.
GPS-чипы ведущих производителей и их характеристики
На сегодняшний день 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. Чипсеты предыдущего поколения, хотя и выпускаются еще, по своим характеристикам заметно проигрывают.
Читать далее статью в полном обьеме (pdf)
