Utilização do satélite GLONASS e GPS simultaneamente por módulos de posicionamento

Um módulo GPS pode usar 2 satélites GPS e 2 satélites GLONASS para obter uma correção sem usar todos os satélites do mesmo tipo?

Eu sei que não podemos forçar isso a acontecer, mas é teoricamente possível que isso aconteça?

há várias coisas a serem lembradas ao combinar dados de diferentes sistemas.

Combinando diferentes sistemas de navegação por satélite

Normalmente, é possível combinar gps + glonass ou qualquer outro sistema de navegação. Isso é chamado GNSS (Global Navigation Satellite System). Para um único caso de GPS, você precisa de 4 satélites para os componentes [X, Y, Z, dt (o erro estimado do relógio do receptor)]. Para cada novo sistema, é necessário adicionar um termo de viés, descrevendo a diferença entre as escalas de tempo transmitidas (já que todo sistema possui sua própria escala de tempo específica) para cada sistema em relação a uma escala de tempo, que é mantida como referência. Esse termo de viés é um desconhecido adicional na equação de estimativa para receber / determinar a solução de posição. Consequentemente, você precisa de pelo menos 3 satélites para o sistema 1 e 2 para o sistema 2 (por exemplo ... qualquer outra combinação também é possível). O termo de viés adicional descreverá a diferença relativa de uma escala de tempo para outra (Petrowski,

Exemplo: 3 satélites GPS e 2 satélites Glonass fornecerão uma solução direta sem redundância (e sem controle). O sistema será [X, Y, Z, dt (GPS), polarização (GLONASS_to_GPS)]. Quanto mais satélites, mais redundância é possível - e você pode controlar o tempo do processo de estimativa usando RAIM, filtro Kalman, mínimos quadrados (sequencialmente) ou qualquer outra técnica de processador.

Mais detalhes para combinar diferentes sistemas

Certifique-se de obter os dados corretos e não corrompidos da antena e do conjunto receptor. Como você pergunta se um módulo GPS seria capaz de usar o GLONASS - sugiro que não seja possível, pois o GLONASS usa um método de acesso completamente diferente do GPS. Os satélites GLONASS são identificados por sua frequência específica (Frequency Division Multiple Access - FDM) e os satélites GPS são identificados por códigos diferentes (Code Division Multiple Access - CDMA). A atual geração do satélite GLONASS-K atual suportará sinais CDMA, mas a constelação GLONASS atual funciona completamente com o FDMA ( constelação atual GLONASS )

Além disso, a antena dentro do dispositivo móvel deve poder ver os sinais GLONASS para entregá-los ao processador de banda base, onde os sinais GNSS serão adquiridos. O GPS e o GLONASS usam larguras de banda diferentes (consulte a estrutura do sinal em Petrowski 2014, página 39) - portanto, é melhor você usar um módulo compatível com GNSS para processar não apenas os dados de GPS, mas também os dados de GLONASS, COMPASS, Galileo (e qualquer outro derivado). . Com uma unidade receptora GNSS, você poderá fazer isso, mas não tenho certeza se será capaz de fazer isso com um módulo GPS puro.

Para leitura adicional (abaixo de outros):

• Petrowski, Ivan G. (2014): GPS, GLONASS, Galileo e Beidou para dispositivos móveis, iP-Solutions, Cambridge University Press, Tóquio
• Hofmann-Wellenhof, Bernd, Lichtenegger, Herbert, Wasle, Elmar (2008): GNSS - Sistemas Globais de Navegação por Satélite, Springer, Berlim

Não há razão para que isso não seja possível.

Cada satélite envia um sinal de relógio com uma precisão muito alta. O módulo GPS ou GLONASS conhece a localização desses satélites, novamente com uma precisão muito alta. Cada sinal recebido é um item de informação que fornece uma esfera quadridimensional na qual o receptor está localizado. Com quatro satélites, quatro esferas quadridimensionais são dadas e sua interseção pode ser calculada.

Não importa se a informação vem de dois sistemas diferentes. O software usado em um módulo específico pode não ser capaz de lidar com isso, mas não há razão em princípio para que isso não seja possível. Pode haver um pequeno problema de precisão se você receber sinais de dois pares de satélites próximos; o GPS e o GLONASS distribuíram seus satélites para que não fiquem próximos, mas um GPS e um satélite GLONASS podem estar próximos, o que dificulta um cálculo preciso. Na maioria das vezes, esse não será o caso.

Para máxima precisão, um receptor GPS / GLONASS levará em consideração todos os dados disponíveis, o que sempre significaria os dois tipos de satélites.

O GPS depende de uma estreita cooperação entre todos os satélites. O tempo é crítico - o menor desvio entre satélites seria fatal para o sistema. Não se pode garantir que dois sistemas separados tenham a precisão do tempo necessária.

Portanto, não, não seria possível "misturar e combinar" os satélites.

CONTUDO...

O GPS tem o melhor desempenho quando já tem alguma idéia de onde está. Ele precisa saber quais satélites devem estar em exibição, em quais canais eles transmitem etc. Então, se você tiver dois sistemas separados, um poderá ser usado para obter um local que possa ser usado para melhorar as habilidades de travamento do sistema. de outros. Em seguida, você pode escolher a correção mais precisa dos dois sistemas, como achar melhor.

(Referindo-se à sua outra pergunta, isso seria uma forma de A-GPS)

Essa é uma boa pergunta, tenha um voto positivo.

Percebi que os receptores u-Blox da série 8 (alguns, se não todos) são multi-sistemas. Concentrei-me especificamente no LEA / NEO M8T e que possui um front end de RF de caminho duplo e pode ser configurado para receber até 3 sistemas GNS dos 4 sistemas suportados (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou). Há muitas leituras disponíveis: página de downloads e, especificamente, eu recomendaria a descrição da interface / especificação do protocolo , por exemplo, o capítulo 4.2 a partir da página 13 e a introdução ao capítulo 30 (referência de protocolo) a partir da página 103.

Descobri uma observação de que, nas configurações de vários sistemas (simultâneos), é necessário que pelo menos 4 canais de rastreamento estejam disponíveis para cada GNSS principal ativado, para que o GNSS em particular seja recebido corretamente. O número máximo de canais por GNSS pode ser limitado pela configuração do usuário. O que apoiaria as alegações de outros oradores, de que cada sistema é "resolvido" (correlacionado) um pouco isolado, e somente as soluções finalizadas são de alguma forma mescladas / com média de peso ou algo parecido (os documentos não parecem entrar em mais detalhes) . Você precisa de 4 bons satélites para obter uma "correção" mínima por triangulação.

Também encontrei uma observação na referência do protocolo NMEA, de que cada sistema tem seu próprio "prefixo" nas sentenças NMEA, como a sentença GSV, fornecendo detalhes sobre os satélites em vista: GP = GPS, GL = GLONASS, GA = Galileo, GB = BeiDou, GN = qualquer GNSS em configurações de vários sistemas. No entanto, acredito que já vi uma saída mista com vários prefixos específicos do sistema, como várias frases começando com $ GPGSV, seguidas de algumas frases começando com $ GLGSV. Eu diria que a sentença RMC (GNRMC?) Daria uma saída posicional combinada.