Как всем известно, технология GPS практически безупречна для позиционирования…только до тех пор, пока мы находимся в чистом поле. Даже сотовые телефоны могут обеспечивать метровую точность позиционирования под открытым небом. И с технологией Assisted GPS (A-GPS) эти самые телефоны сгладили два наиболее острых момента: большое время установления связи со спутниками и работа только вне помещений. A-GPS дает возможность работать уже спустя секунду после холодного старта, и в некоторых случаях – работать в помещениях.

Однако у современных технологий позиционирования еще много недостатков, особенно когда вопрос касается работы внутри зданий и в кварталах с плотной застройкой. Термин «GPS в помещениях» сравним с внедорожником: последний позволит ехать по полю, но не способен подняться на любую гору. Аналогично и в помещениях: не в каждом складываются достаточные условия для приема GPS сигнала.

В этой статье будут рассмотрены технологии, которые при комплексном использовании позволят развить городскую навигацию и навигацию внутри помещений.

Спутниковые технологии позиционирования

Вероятней всего, в течение ближайших двух-трех лет комбинированные мульти-GNSS системы вытеснят односистемные (к примеру, вместо приемников GPS будут использоваться приемники GPS/ГЛОНАСС). И не потому, что это приведет к решению проблемы навигации в помещениях, а потому, что это дает реальное преимущество при плотной застройке.

Наибольшие перспективы внедрения в мульти-GNSS в ближайшее время у ГЛОНАСС, потому что он уже работает, и у QZSS, поскольку ее час настает: первый QZSS спутник недавно начал работать на передачу. Рассмотрим все прелести мульти-GNSS на примере QZSS.

На рисунке 1 представлена модель улицы в Синдзюку (Япония), типичный район с плотной высотной застройкой и «темный угол» для GPS. Голубыми точками показано положение приемника GPS. Белыми и оранжевыми линиями показаны фактические векторы прямой видимости для GPS спутников с тем отличием, что белые линии указывают на спутники в прямой видимости, а оранжевые – на спутники, перекрываемые зданиями. Однако высокочувствительный GPS приемник принимает сигналы и от этих спутников, отраженные от зданий и различных многочисленных препятствий. Таким образом, рушится вся концепция GPS, заключающаяся в измерении расстояния по времени прохождения сигнала: отраженные сигналы преодолевают больший путь, чем положено. И даже если приемник может отличать отраженный сигнал от прямого, в реальности в такой ситуации показатель HDOP, определяющий точность по горизонтали, будет достигать 58. Теперь добавим в эту картину еще два спутника QZSS, направления на которые показаны зелеными линиями. Позиция будет рассчитываться по данным от пяти спутников (3 GPS + 2 QZSS) и показатель HDOP будет ниже 3.

Источник: GPSClub