Что реально умеют GPS-приемники, испытания в полевых условиях
Время от времени перед каждым человеком возникает задача определения своего местоположения. Если Вы в родном городе, или в поселке, где с детских лет знакома каждая улица или тропинка, то тут все понятно. Но если Вы попадаете в незнакомый район, где названия улиц и населенных пунктов Вам ни о чем не говорят, а спросить либо не у кого, либо Вы просто не знаете того языка, на котором здесь общаются, как быть тогда? Смею заверить, что зачастую и наличие у Вас подробнейшей карты местности или населенного пункта, не выручает. Вот тут-то и могут пригодиться те устройства, о которых пойдет речь.
Устройства эти получили название GPS-навигаторы или GPS-приемники, в зависимости от варианта исполнения. Собственно, основное отличие заключается в том, что навигаторы являются функционально законченными устройствами, со своим дисплеем, органами управления, а GPS-приемники, работают только в связке с персональным компьютером (ноутбук или КПК). Навигаторы, как правило, стоят дороже, чем приемники, и предназначены только для целей навигации. С помощью этого устройства можно определить свое положение на местности в любой точке земного шара. Аббревиатура GPS означает Global Positioning System, или, в переводе на русский, Система Глобального Позиционирования.
Пара слов о GPS
О принципах работы GPS написано много, и вряд ли стоит пытаться написать что-то новое. Для упрощения своей задачи, приведу выдержку из одной журнальной статьи, дающую представление об этой системе.
«Созданная министерством обороны США изначально лишь для военных целей, система глобального позиционирования GPS очень скоро перестала быть таковой и нашла применение в различных областях гражданской сферы. Основные принципы системы просты и состоят в определении местоположения путем измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала посылки от спутника к приемнику. Для определения трехмерных координат приемнику необходимо решить систему из трех уравнений. Для устранения погрешности, вызванной разницей между точными часами на спутнике и намного менее точными в приемнике, вводится четвертое уравнение. Другими словами, для однозначного определения координат приемник должен «видеть» не менее четырех спутников.
Организационная структура системы GPS представляет собой совокупность трех сегментов: космического, пользовательского и сегмента управления. Космический сегмент состоит из 24 основных и нескольких резервных спутников, равномерно распределенных по шести круговым орбитам на высоте 20 200 км от поверхности Земли. Спутники распределены так, что из любой точки Земли в любой момент времени выше 15° над горизонтом находятся от 4 до 8 спутников. Период их обращения равен 11 ч 58 мин. Сегмент управления состоит из сети наземных станций слежения и контроля. В их задачу входит контроль работоспособности системы, уточнение и корректировка текущих параметров орбит и показаний бортовых часов.
Сигналы спутников модулируются псевдослучайными последовательностями (PRN) двух типов: C/A-код и P-код. C/A (Clear access) — общедоступный код — представляет собой PRN с периодом повторения 1023 цикла и частотой следования импульсов 1023 МГц. Именно с этим кодом работают все гражданские GPS-приемники. P (Protected/precise)-код используется в закрытых для общего пользования системах, период его повторения составляет 2*1014 циклов. Сигналы, модулированные P-кодом, передаются на двух частотах: L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц. C/A-код передается лишь на частоте L1. Несущая, помимо PRN-кодов модулируется также навигационным сообщением.
В приемнике, на основе корреляционной обработки выделяются составляющие, относящиеся к конкретным спутникам, кодовые последовательности и навигационные сообщения. В составе последних передается два типа информации о параметрах орбит и текущем состоянии спутников: альманах и эфемериды. Альманах содержит приближенные параметры орбит, в то время как данные эфемерид очень точные и действительны лишь несколько часов. В зависимости от того, какой объем этих данных хранится в памяти приемника на момент его включения, различают следующие типы стартов (Time To First Fix): hot-start — известен и альманах, и эфемериды; warm-start — известен только альманах; cold-start — данные отсутствуют или недействительны (приемник был долгое время выключен или перевезен на другое место). При использовании C/A-кода среднеквадратическая ошибка в определении координат составляет порядка 10 м. В некоторых гражданских системах данная точность недостаточна.
Для решения проблемы на практике широко применяются дифференциальные системы, обобщенно обозначаемые DGPS (Differential GPS). Задачей этих систем является передача в короткое время GPS-приемнику корректирующих поправок, для чего используются опорные станции с известными координатами».
Что имеем?
В последнее время мы уже перестаем удивляться достижениям современной электроники. Совсем недавно, например, мобильная связь казалась каким-то чудом, а теперь сотовый телефон стал заурядным аксессуаром, хотя в основе его работы лежат очень непростые алгоритмы и для надежного функционирования развернуты сети базовых станций. Так и с современными приемниками GPS. Глядя на миниатюрную, пластиковую коробочку, трудно представить, что там размещены многоканальный приемник высокой чувствительности, мощный микроконтроллер, интегрированная антенна, приемо-передатчик Bluetooth и Li-ion аккумуляторная батарея. Собственно это малогабаритный специализированный компьютер, основной задачей которого является обработка слабых сигналов, поступающих со спутников, расчет географических координат, и передача результатов обработки на персональный компьютер пользователя.
Сам по себе GPS-приемник, несмотря на его привлекательность, нам мало что дает для практического применения. Для работы с ним требуется персональный компьютер, оснащенный программой, позволяющей отображать местоположение, вычисленное приемником, на электронной карте. В нашем распоряжении во время проведения испытаний различных GPS-приемников был карманный компьютер HP iPAQ 2210 и программа «ГИС Русса» версии 1.0 (update 25.5).
Характеристики GPS-приемников
В настоящее время существует достаточно много производителей выпускающих на рынок GPS-приемники (Таблица 1). Среди них такие компании как Garmin, Haicom, Holux, Globalset, Emtac, Royaltek. Анализируя рынок предлагаемых в настоящее время GPS-приемников, несложно заметить, что основное их различие заключается в том, на базе какого набора микросхем приемник построен (какой используется чипсет), и каков вариант исполнения. Различий в последнем случае не так много: Bluetooth приемники, работающие с компьютером по радиоканалу, приемники, выполненные в форм-факторе Compact Flash, и, так называемые, G-mouse-GPS, имеющие проводное соединение с компьютером по интерфейсу USB или PS/2. Довольно часто приемники, работающие через Bluetooth, или выполненные в форм-факторе CF, оснащаются также USB или PS/2 интерфейсом, что позволяет их подключать к компьютеру, у которого нет встроенного модуля Bluetooth. Все приемники имеют встроенную антенну, но большинство из них обладает разъемом для подключения внешней антенны. Приемники, работающие через Bluetooth, различаются также продолжительностью автономной работы от аккумулятора в непрерывном режиме. Здесь разброс довольно существенный — от 23 час. 12 мин. у i-Trek M1 фирмы Seamsons, до 2 час. 40 мин. у модели 9553 фирмы Leadtek. Этот параметр зависит от емкости аккумулятора и от потребляемой мощности приемника, в первую очередь от «прожорливости» чипсета, на котором он построен. Средняя же продолжительность работы приемников составляет 7-9 часов, что обычно достаточно для большинства приложений.
Таблица 1. Характеристики GPS-приемников
|
Примечание: Чипсет: SS3=SiRFstarIII; SS2=SIRFstarII; XT2=SiRFIIXtrac2; NX=NemeriX
Теперь более пристально рассмотрим сравнительную таблицу чипсетов (Таблица 2). На рынке электронных компонентов всего лишь несколько фирм занимаются выпуском микросхем для построения GPS-приемников. Среди наиболее известных можно отметить NemeriX, SiRF, Sony, uNav и Garmin. Собственно, качество работы приемника в основном определялся характеристиками применяемого в нем чипсета.
Таблица 2. Характеристики чипсетов
|
Примечание: Число каналов — количество одновременно обрабатываемых сигналов со спутников.
Наиболее важными из приведенных характеристик являются чувствительность, количество корреляторов и потребляемая мощность. С чувствительностью все понятно — чем она выше, тем более слабый сигнал со спутника может быть принят, тем больше шансов у приемника точно определить координаты. Если говорить о корреляторах, то, не вдаваясь особенно в детали, можно сказать, что корреляция — это процедура выделения на фоне шумов и анализа сигнала со спутников для вычисления координат. Звучит достаточно просто, но если учесть, что сигналы очень слабы (посланы с высоты более 20 000 км над землей) и довольно сильно искажены, то чем большей мощностью корреляции обладает ваш приемник (чем больше корреляторов), тем выше шансы достоверного и быстрого определения вашего местоположения.
Из приведенных параметров видно, что наиболее интересные характеристики имеют чипсеты фирмы SiRF (особенно их последняя разработка чипсет SiRFStarIII) из-за высокой чувствительности и мощности обработки сигналов. В новом чипсете реализован абсолютно новый подход к использованию сигналов спутников. Обычные приемники используют для расчета сигналы, мощностью от 28 dB и выше. SiRFstarIII использует все принимаемые сигналы, с мощностью от 13 dB. Благодаря наличию 20 каналов, GPS приемник может принимать отраженные сигналы (в условиях плотной городской застройки и, особенно, в помещении) и использовать их при расчете координат. Другими словами, из-за возможности анализа сигналов по большему числу каналов, чем ранее, есть шанс обработки не только прямого сигнала (часть которого может быть искажена помехами), но и отраженного (который может быть слабее, но эта часть поступила без искажений), что позволяет в итоге повысить помехоустойчивость и чувствительность приемника. Вероятно, благодаря таким замечательным свойствам нового чипсета, большинство выпускаемых в настоящее время устройств построено как раз на базе микросхем SiRF Star III. Чипсет фирмы NemeriX обладает высокой чувствительностью и очень низкой потребляемой мощностью, что очень важно при создании устройств с автономным источником питания. Примерно такими же параметрами по потреблению обладает чипсет фирмы Xemics, однако число каналов там не превышает 8, а корреляторов всего лишь 32.
Что довелось тестировать
Для проведения испытаний в нашем распоряжении оказалось три GPS-приемника, любезно предоставленных компанией «Вобис». Приемники отличались не только чипсетом, на котором они построены, но и вариантом исполнения. Технические характеристики приемников приведены в Таблице 3.
Таблица 3. Характеристики приемников
|
GS-R232
HI-305N
GS-R238
Два из тестируемых приемников GS-R232 и GS-R238 были фирмы Guidetek (насколько нам известно, это OEM-варианты моделей GR-231 и GR-236, выпускаемых фирмой Holux). Приемник HI-305N выпускается фирмой Haicom. Все три приемника построены с применением различных чипсетов, так что есть возможность на практике оценить их достоинства и недостатки.
Методика тестирования
Характеристики приемников, заявляемые разработчиками, сами по себе весьма интересны, но как ведет себя устройство в различных ситуациях в реальных условиях? Насколько точно и быстро можно определить свое местоположение на местности? Именно эти вопросы в первую очередь интересует пользователя. Для выяснения этих вопросов были проведены испытания на точность позиционирования, оценка уровня чувствительности, оценка работы приемников в различной обстановке: в автомобиле, при передвижении пешком, в лесу, в помещении.
Точность позиционирования
В силу воздействия различных факторов, среднеквадратичная погрешность позиционирования системы GPS (без использования поправок, получаемых от системы DGPS), обычно не превышает 10 м. Как это проверить на практике? Мы полагали, что если на местности, где нет существенных препятствий для получения сигналов со спутников, пройти с приемником по замкнутому маршруту, записывая трек в память компьютера, то начальная и конечная точки маршрута должны совпасть, или хотя бы укладываться в эти 10 м. Справедливости ради, следует сказать, что небольшие препятствия в виде невысокого здания и отдельно стоящих деревьев все же присутствовали на маршруте, но на наш взгляд они не служили существенной преградой для сигналов со спутников. Результаты испытаний для каждого из тестируемых приемников представлены на рисунках.
GS-R232
HI-305N
GS-R238
На рисунках приведены треки, записанные в компьютер при прохождении замкнутого маршрута. Маршрут для приемника GS R-232 немного отличался от остальных, поэтому трек также имеет несколько другую форму. Из приведенных рисунков видно, что приемники неплохо справились со своей задачей. В случае с HI-305N и GS R-238 начальная и конечная точки маршрута совпадают, а для приемника GS R-232, точки удалены друг от друга с допустимой погрешностью. О точности и стабильности показаний приемника GS-R238 можно судить по совпадению треков (Рис. 1). Небольшой замкнутый маршрут на местности (протяженностью около 100 м) был пройден три раза с интервалом в 3–4 мин.
Рис. 1 Совпадение треков
О том, что условия для работы приемников были достаточно хорошими, можно судить по диаграмме на Рис. 2, где приемник для определения координат был способен использовать данные, поступающие с 11 спутников.
Рис. 2 Условия хорошей видимости
Все, казалось бы, выглядит неплохо, однако следует повторить, что во время этого теста приемникам предлагались «тепличные» условия. В реальной обстановке, там где есть проблемы с беспрепятственным приемом сигналов со спутников, все обстоит несколько иначе. Об этом мы поговорим чуть позже.
Чувствительность, или испытания в помещении
Говоря о чувствительности GPS-приемников, необходимо обратить внимание на следующие моменты. На практике различают чувствительность получения параметров спутника (т.н. альманах и эфемериды) — acquisition sensitivity rating, и чувствительность отслеживания координат приемника — tracking sensitivity rating. Все дело в том, что для получения альманаха и эфемерид, уровень сигнала на входе GPS-приемника должен быть выше уровня шума на 28 дБ, а для расчета координат достаточно превышения на 13-17 дБ. Иными словами, приемник должен обладать не только высокой чувствительностью, но и великолепной способностью выделять на фоне шумов слабые сигналы со спутников. Только в этом случае можно уверенно определять свои координаты в самых неблагоприятных, с точки зрения спутниковой навигации, условиях.
Отметим сразу, что в условиях хорошей видимости неба и отсутствия препятствий для прохождения сигналов, все приемники вели себя безукоризненно — быстро определяли координаты и четко отслеживали маршрут передвижения. Однако, большинство пользователей эти подробности волнуют не очень сильно. Главным критерием является возможность использования приемника в самых труднодоступных для спутникового сигнала местах, таких как гаражи, жилые и офисные помещения, тоннели, городские улицы, обрамленные с обеих сторон громадами каменных зданий и т.д. Косвенно оценить чувствительность можно по спутниковой диаграмме, запустив на КПК утилиту GPS-View или навигационную программу ГИС Русса. Для начала, проверим, как ведут себя приемники в помещении. Расположив включенный приемник на подоконнике, можно наблюдать примерно следующую картину (Рис. 2 — Рис. 4).
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Изначально на диаграмме будут отображаться один или два спутника, сигналы которых едва пробиваются сквозь толщу стен и перекрытий, а, скорее всего, поступают через стекло оконного проема в переотраженном виде. Через какое-то время (в разных случаях по-разному) число видимых спутников становится больше и уровень принимаемого сигнала становится достаточным, для определения координат — происходит т.н. фиксация положения. Однако, это случается не всегда. Чаще всего в помещении условия для приема неудовлетворительны, и определить координаты приемник, к сожалению, не может. Бывает и так, что через некоторое время фиксация пропадает, а затем появляется снова. Т.е. приемник работает на грани своих возможностей. Поведение приемника в этой ситуации зависит от многих факторов (расположение спутников, положение антенны приемника, состояние ионосферы, наличие облачности и т.д.), учесть которые на практике не представляется возможным.
Всем исследуемым приемникам удавалось определить координаты в том помещении, где мы проводили испытания, однако лидером в этом тесте оказался GS-R238. Он был способен определить координаты не только на подоконнике, но и внутри помещения (на удалении до 2,5 м от окна), чего можно было ожидать от него из-за замечательных свойств чипсета. После фиксации он был способен подолгу оставаться в рабочем режиме, сигнал терял редко и затем быстро его находил снова. Приемник HI-305N даже на подоконнике, вблизи от окна, очень быстро терял сигнал и определял координаты неустойчиво. GS-R232 занял в этом тесте среднее положение. Он вел себя примерно так же, как и HI-305N, но в положении фиксации позиции находился более длительные промежутки времени. Понятия «быстро», «редко» трудно оценить количественно, т.к. каких-то жестких закономерностей не наблюдалось. Например, нам показалось, что поздним вечером приемники работали более устойчиво, чем днем. Общее замечание таково, что даже когда приемникам удавалось определить координаты, отображение положения приемника на карте было нестабильным и неточным. Отклонения от истинного положения могли достигать 150-300 м. Это хорошо видно из треков, отображающих положение приемника внутри здания (Рис. 5). Приемник GS-R238 находился на месте, а треки показывают, что приемник перемещался по всему зданию, или же вообще находился вне помещения.
Рис. 5 Работа GPS-приемника внутри здания
Кстати, GS-R238, единственный из трех приемников который смог определять координаты в металлическом гараже, находясь при этом внутри салона машины. Правда, он это делал лишь когда ворота гаража были открыты. При закрытых воротах определение координат было неустойчивым. Два других приемника этого сделать не смогли вовсе.
Ворота открыты
Ворота закрыты
В автомобиле
Говоря о тестировании GPS-приемников в автомобиле, надо сразу отметить, что при движении по дорогам все три типа приемников показали достаточно хорошие и точные результаты позиционирования. Если по пути следования не было высоких зданий или преград для получения сигналов со спутника (мосты, тоннели), то трек выглядел вообще идеально. Следует отметить, что приемники GS-232 и GS-R238 обычно лежали на приборной панели автомобиля, а приемник HI-305N, поскольку он вставлялся в разъем КПК, и на панели его было держать неудобно, находился на кресле пассажира (Рис. 6–7). Впрочем, для GS-R238 место расположения было не так уж и важно — он прекрасно себя «чувствовал» и в перчаточном ящике.
Рис. 6 На приборной панели
Рис. 7 На кресле пассажира
Примеры треков, полученные в результате тестирования приемников, приведены на рисунках (Рис. 9–10).
Рис. 8 GS-R232
Рис. 9 HI-305N
Рис. 10 GS-R238
Как уже говорилось выше, когда нет препятствий сигналам со спутника, приемники очень точно отображают маршрут движения. На Рис. 11 приведены треки одного и того же участка дороги, снятые в разные дни (приемник GS-R232, треки почти совпадают), а на Рис. 12 приведен трек парковки и выезда с нее (через 2 часа) в аэропорту Домодедово (GS-R238). Автомобиль двигался именно по такой траектории. Движение по кольцевой автодороге и развязкам обычно также не вызывало у приемника затруднений.
Рис. 11 Участок дороги
Рис. 12 Парковка в Домодедово
Рис. 13 Движение по развязке
Однако не все так здорово, когда движение происходит по улице, вдоль тротуаров которой, высятся каменные здания, сильно уменьшающие угол обзора приемника. Здания загораживают сигналы со спутников, вынуждая приемник работать с отраженными сигналами. Отраженный же сигнал, проходит большее расстояние, чем прямой, вследствие чего происходит ошибка в вычислении координат, и отображение трека на карте происходит со смещением. На Рис. 14 и Рис. 15 зеленым пунктиром отображен реальный маршрут движения автомобиля, а сиреневым цветом — треки, поступившие с приемников. Как видно из рисунков, условия приема сигналов (в данном случае два высоких здания) оказывают существенное влияние на точность позиционирования. В городских условиях точной работе GPS-приемника мешают не только здания, но также мосты и тоннели, где сигналы со спутников могут пропадать совсем (Рис. 16–18).
Еще одну интересную особенность нам удалось наблюдать у приемника GS-R238. Иногда, при остановке в пробках или у светофора, приемник, вероятно, не мог точно определить местоположение, хотя, на наш взгляд, условия для приема сигналов были неплохими, и каждый раз пытался подкорректировать текущие координаты. В результате этого, трек, отображаемый на компьютере, смещался в сторону и восстанавливался не очень быстро (Рис. 19).
Если подвести краткие итоги, то у нас сложилось впечатление, что при работе в автомобиле наиболее корректно вел себя приемник GS-R232. Приемник фирмы Haicom HI-305N тоже работал неплохо, достаточно правильно отображая маршрут движения. У приемника GS-R238 иногда наблюдались небольшие, иногда трудно объяснимые, отклонения, вызванные, на наш взгляд, некоторым несовершенством алгоритма обработки информации. Вероятно, разработчики подкорректируют эти недочеты в последующих версиях прошивки.
В пешем строю
Посмотрим теперь, как ведут себя приемники, оказавшись в руках пешего туриста. Здесь надо сделать небольшую оговорку. При передвижении пешком существенную роль играет присущая всем GPS-приемникам неточность (порядка 10 м), о которой мы говорили ранее. Действительно, если при движении на автомобиле со скоростью 60 км/ч (или 17 м/с), программе приемника достаточно легко предсказать, где будет следующая точка отсчета, и внести соответствующие коррективы в координаты, то при перемещении пешком со скоростью 5 км/ч или 1,4 м/с, где каждая последующая точка отсчета лежит внутри зоны погрешности, это сделать намного труднее. Именно по этой причине треки, отображающие перемещение приемника пешехода, часто выглядят в виде ломаной линии.
Ниже приведены примеры треков, полученных разными приемниками, в разных местах и в разное время. Как и ранее, записанные треки на рисунках отражены сиреневым цветом, а маршруты движения — зеленым или желтым. Для чистоты эксперимента, надо было бы, конечно, все три приемника тестировать одновременно, чтобы приемники работали с одними и теми же спутниками, но, по ряду причин, так не получилось.
Рис. 20 GS-R232 Рис. 21 GS-R232
Рис. 22 GS-R238 Рис. 23 HI-305N
Рис. 24 HI-305N Рис. 25 HI-305N
Рис. 26 GS-R238 Рис. 27 GS-R238
Рис. 28 GS-R238 Рис. 29 HI-305N
Рис. 30 HI-305N Рис. 31 GS-R238
Рис. 32 GS-R238. В парке
Теперь постараемся обобщить впечатления от работы каждого из приемников во время этого тестирования.
Приемник GS-R232, показавший неплохие результаты при движении в автомобиле, во время пешеходных прогулок вел себя несколько странно, показывая свое расположение довольно далеко от маршрута передвижения (Рис. 20–21). Возможно, окружающая обстановка (наличие деревьев, возвышающейся эстакады) по пути следования (Рис. 20), а также высокие дома (Рис. 21), не позволяли ему достоверно определять координаты. Вместе с тем, во время поездки на машине практически по тому же маршруту, таких проблем не возникало. Причем, расположение приемника (в руках или кармане куртки) существенно положение дел не меняло.
Приемник HI-305N напротив, показался нам очень разборчивым к тому, как он расположен в пространстве. Как мы уже упоминали, приемник выполнен в форм-факторе Compact Flash, и представляет совместно с карманным компьютером довольно громоздкое сооружение. В карман куртки это сооружение никак не умещается, переноска же его в руках вызывала недоуменные взгляды прохожих. Однако именно в этом положении, когда верхняя крышка приемника, под которой расположена встроенная антенна, своей плоскостью направлена вверх, треки наиболее близко совпадали с маршрутом движения. При помещении всей конструкции в сумку, где приемник поворачивался к небосводу той или иной боковой поверхностью, позиционирование проходило с большой погрешностью (Рис. 29). Даже при переноске в руках наклон приемника сопровождался смещением трека (Рис. 30).
Когда маршрут пролегал по местности с нормальными, по нашим понятиям, условиями для приема сигналов со спутников (отсутствие высоких зданий, тротуар с отдельно стоящими деревьями, приемник с КПК находится в руках, Рис. 24), трек все же выглядел ломаной линией. В то же время в парке на тропинке, которую плотно обступали лиственные деревья, трек был сглаженным и практически совпадал с маршрутом движения. Вероятно, данный приемник чувствителен к отраженным сигналам. В той же местности где эти сигналы слабы (как, например, в парке, где листва деревьев не создает сильных отраженных сигналов) приемник ведет себя достаточно корректно.
На Рис. 26–28 и Рис. 31 представлены результаты тестирования приемника GS-R238. Движение проходило по тому же маршруту, что и в предыдущем случае. Во время теста приемник лежал в кармане куртки. Как видно из представленного трека, здесь тоже не так уж все идеально, однако трек более сглажен и наиболее точно отображает реальный маршрут передвижения. Во время прогулки в парке, где нет высоких зданий, и лишь деревья могли служить помехой, трек выглядит ровным и практически полностью совпадает с траекторией движения.
В заключение все же придется добавить небольшую ложку дегтя к той бочке меда, которой являются характеристики GS-R238. Пару раз, во время прогулки складывалась такая ситуация, что приемник после длительного выключенного состояния переставал выходить в режим фиксации позиции. Условия для приема сигнала, на наш взгляд, были хорошими, в «поле зрения» приемника находилось достаточное количество спутников и уровни сигналов, по меньшей мере, 4-х из них, превышали уровень шума на 30dB. Однако фиксации не было даже через 20 минут после включения (Рис. 33).
Рис. 33
Проходило время, но приемник оставался в таком же состоянии. Принудительный «Cold Start» приводил к тому, что из памяти приемника удалялись данные старого альманаха и эфемерид (информация о положении спутников), но улучшения не наступало (Рис. 34).
Рис. 34
Одним из способов, с помощью которого удавалось «разбудить» приемник, был принудительный сброс приемника с помощью отладочной программы SiRFEdit, которая работает только лишь на настольном компьютере или на ноутбуке, оснащенном Bluetooth-интерфейсом. Кстати, существует похожая программка и для КПК — spGPSView, кое-что можно сделать и с ее помощью. Есть также сообщения о том, что приемник на аналогичном чипсете удавалось оживить, проведя его неоднократные выключения и включения, но нам это проверить не удалось. Обсуждение указанной выше проблемы можно найти по этой ссылке. Есть надежда, что с появлением новой версии прошивки (3.1.1), проблема будет решена. По крайней мере, так обещают разработчики чипсета. Можно посмотреть, например, обсуждение по этой ссылке. Там, в частности, говорится, что в версии 3.1.1 исправлена возможная проблема «холодного старта» (в том числе после длительного отключения приемника), которая может нарушить производительность приемника, если сигналы со спутников слишком слабы (соотношение сигнал/шум ниже 32dB). Самое непонятное, однако, в том, что версия прошивки в тестируемом приемнике — GSW3.1.1_3.1.00. 07.C2.3B1.00, т.е. уже 3.1.1. Возможно, это какой-то промежуточный, не окончательный вариант прошивки. Нам кажется, что практическая рекомендация для данного приемника может быть такова — после длительного выключения или перемещения приемника в выключенном состоянии на большие расстояния (когда данные альманаха и эфемерид устарели или сильно изменились), включать приемник следует в обстановке хорошей видимости спутников, чтобы уровень сигналов со спутников был достаточным для получения свежих данных альманаха и эфемерид.
Как показали дальнейшие испытания, данное утверждение оказалось верным. После включения приемника необходимо подождать 1-2 минуты на месте до появления фиксации положения, после чего можно продолжить движение. Если же включить приемник и продолжать двигаться, то фиксация может не наступить довольно долго.
Заключение
По результатам проведенных испытаний нам представляется, что несомненным лидером из протестированных приемников является GS-R238. Обладая высокой чувствительность и точностью позиционирования, он неплохо отслеживал маршрут передвижения, как в автомобиле, так и пешком. Если, конечно же, решить проблему, с которой мы столкнулись во время испытаний. Приемник GS-R232 показал неплохие результаты при тестировании на автодорогах. Приемник HI-305N также неплохо справлялся со своей задачей при движении в автомобиле, однако показал не очень хорошие характеристики по чувствительности и при передвижении пешком. Кроме того, если приемник используется как в автомобильных, так и в пеших путешествиях, то лучше иметь приемник с интерфейсом Bluetooth, так как с ним работать гораздо удобнее, т.к. он не привязан к компьютеру, правда он стоит дороже и его необходимо периодически заряжать.
Источник: handy.ru
