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GPS定位完成需要多长时间

时间:2017-04-26阅读量:104

  今天斯沃德GPS为大家解答,究竟GPS定位完成,需要多长时间呢?

GPS定位完成需要多长时间
 
  GPS接收机基本上分成两种等级,一种是高精度测量级GPS接收机,其次是导航级GPS接收机。测量级GPS所接收的讯号资料较为复杂,而我们日常生活所使用的导航级GPS接收机,在刚打开电源后,第一次3D定位(计算出平面座标与高度)所需的时间,除了遮蔽与干扰等环境因素外,和GPS接收机是否是处于自动定位(AutoLocate)、冷开机(cold start)、暖开机(warm start)、热开机(hot start)四种状态有关。?
 
  1.自动定位:若是一台全新的GPS接收机,或是超过三个月没有使用,其卫星星历及卫星轨道资料都已失去时效性,须重新接收和更新每一颗卫星的星历,这种状态就必须花费稍微久一点的时间。以目前GPS晶片设计来说,在空旷地点及静止环境下,约需要60~80秒左右就可到达3D定位。
 
  2.冷开机:若平常都有在使用该GPS接收机,则接收机内的卫星轨道资料都还具有时效性。像每天早上出门都会开机使用,就是冷开机的模式。这种状态下,在开阔环境中,大约40秒内就可以3D定位。
 
  3.暖开机:在接收机已经3D定位且持续使用超过30分钟,若进行关机动作,但在1、2分钟内马上再开机,此时抓取卫星讯号与定位计算都可以参考关机前的状态,约15秒内就能完成定位。
 
  虽然有些卫星因为被遮蔽,或是已运行至低仰角,而导致接收不到它的讯号。但在暖开机的状态下,天空中可接收的卫星变化机率并不高。不过要注意的是,即使只关机1~2分钟,也会有变成冷开机的机率存在,需视当时卫星的分佈情形。
 
  4.热开机:若GPS接收机瞬间关闭,但立即再开机,这就像进入隧道般,会被认定是短暂失去卫星讯号而已,且距离上次断讯前的移动位置也不远,因此接收机的使用条件并不会有大差异,可延续断讯前的资讯快速计算。这种状态约在3秒内就可达3D定位。?
 
  GPS定位原理,是由天空中的GPS卫星,将它的轨道运行资料(即所谓卫星星历Ephemeris)用无线电传送到地面的各种接收器。我们所使用的GPS接收机,再利用这些资料推估当时天空有那几颗卫星,优先抓取这些卫星的讯号,并参考三颗以上卫星本身座标,应用三角定位原理,反算出我们所在地的座标值。由此可知,只要常常使用,而且在愈开阔的环境中,定位的时间就会愈短。
 
  这些卫星轨道资料是有时效性的。因为卫星在太空中的运转速度很快,12小时就绕地球一圈,所以地面控制站就要时常去修正卫星的运转轨道,否则一偏离可能就会失去这颗人造卫星,或是造成整个系统运作问题。这就是为什么我们手上的接收机,需要自动去更新卫星星历。
 
  虽然现在GPS的卫星讯号广播与接收晶片设计,只需1颗卫星,就能推算其它卫星的轨道资料,但实际上还是需要接收更多卫星来修正准确度。因此所能接收到的卫星数越多,解码出来的位置就愈精确,基本上7~8颗就能达到准确度的需求。
 
  而地形愈开阔、远离障碍物及干扰源,会让GPS定位速度愈快。不过其实也毋须太过在意,因为现在的高感度GPS晶片,已经增强讯号接收应用的能力,在我们日常或户外活动中,使用基本上都没什么问题。