GPS测试

GPS
1.什么是GPS
GPS狭义的讲为(Global Positioning System),全球定位系统。广义的讲为GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)。GPS是其实现的一种具体式,而全球的GNSS系统包括有美国的GPS,还有欧盟的GALILEO、俄罗斯的GLONASS以及中国的北斗导航系统。
2.GPS系统组成
GPS系统包括空间段、控制段和用户段。
空间段由GPS卫星组成,控制段用来控制和监视GPS的运行。
用户段即GPS的使用者,使用者又被分为民用和军用。
 GPS提供两种类型的服务,分别是标准定位服务(Standard Positioning
Service,SPS)和精密定位服务
3.GPS通信频段
GPS一共使用三种频段的无线电波,由于它们都位于无线电频谱的L频段,所以它们分
别被称为L1(中心频率1575.42MHz)、L2(中心频率1227.60MHz)和L5(中心频率
1176.45MHz)。
3.GPS信号
GPS通过上面所说的三个频段进行无线电传输,主要由三部分组成
1、 载波:GPS信号传输的载体即前文所述三个通信频段
2、 测距码:分为C/A码与P(Y)码
 C/A码全称是Coarse/Acquisition Code),是粗捕获码,测距误差2.93~29.3m,精度较低
 P(Y)码是精码(P代表Presice,Y代表数据是加密的),测距误差0.29~2.93m,精度较高
3、 导航电文:在定位计算时除了测距码还需要得到星历、时间等的信息,这些消息通过导航电文传送。
这里涉及到历书与星历两个参数,都表示卫星运行的参数。
 历书包括全部卫星的大概位置,用于卫星预报;
 星历只是当前接收机观测到的卫星的精确位置,用于定位。它从导航电文中提取的,每12.5分钟的导航电文才能得到一组完整的历书。

4.定位
定位需要4颗卫星,为什么要确保至少4颗卫星的信号能覆盖到地球表面任意地方呢?要计算接收器的位置即(x,y,z)坐标值就需要3颗卫星,而由于接收器时钟和卫星时钟的不同步,所以还需要至少一颗卫星用来计算信号传输时间。综上,GPS定位需要至少4颗卫星参与。
5.GPS启动方式
 冷启动:GPS接收器没有保存有效星历、时间及位置等信息,旧位置信息(超过100千米范围),星历数据失效超过4小时或GPS电池没电导致星历丢失。
 温启动: 有历书信息,大致的位置和时间可知,没有星历信息。这种情况发生在本次定位距离上次超过两个小时时
 热启动:在这种模式下,GPS接收机具有有效星历数据、时间及位置等信息,这
样,GPS接收器就无须解码GPS导航电文中的星历数据,它只要利用GPS信号进行测距计算就可以了。
6.GPS定位方式
 仅设备:使用仅GPS定位
 AGPS:Assisted Global Positioning System辅助全球卫星定位系统
 低功耗:使用wifi、蓝牙进行定位
AGPS包括两种模式MSB(Mobile Station Based)和MSA(Mobile Station Assisted)两种运行模式。
·MSB模式下,手机从AGPS位置服务器上下载辅助数据,然后手机再结合GPS卫星信号进行定位计算。这种方式需要手机下载辅助数据,同时它还需要利用其自身的CPU、内存等资源进行最终的定位计算。MSB模式的优点是网络负担小且定位延时小,适合短时间内的连续定位。
·MSA模式下,手机接收并解调GPS卫星信号,然后将这些伪距信息传给AGPS位置服务器。AGPS位置服务器根据手机所发送的数据、自己所保存的卫星数据以及其他一些信息(例如手机当时通信的基站位置)计算出手机所在位置,然后将该信息返回给手机。
以上都是在有GPS信号的情况下,而在室内的时候无GPS信号,就会通过手机所注册基站的CELL ID来定位大体位置。
6.为什么需要4颗卫星定位
为什么要确保至少4颗卫星的信号能覆盖到地球表面任意地方呢? 测距原理可知,要计算接收器的位置即(x,y,z)坐标值就需要3颗卫星,而由于接收器时钟和卫星时钟的不同步,所以还需要至少一颗卫星用来计算信号传输时间。综上,GPS定位需要至少4颗卫星参与。

7.GPS测试标准
7.1信号强度SNR标准
必须四颗星达到38以上,可用卫星达到8颗
7.2启动时间

定位方式 启动方式 标准
仅GPS 冷启动 TTFF Avage < 40s&TTFF MAX<60s (60s~100s 2 times allow)
CEP50 < 20m
CEP90 < 100m
CEP95 < 150m
注:CEP50 < 20m 50%的点在半径20m的圆内
CEP90 < 100m 90%的点在半径100m的圆内
CEP95 < 150m 95%的点在半径150m的圆内
热启动 TTFF<10s
AGPS 冷启动 TTFF MAX < 20s(20s~40s 2 times allow)
CEP50 < 20m
CEP90 < 100m
CEP95 < 150m
热启动 TTFF<10s

7.3导航标准
GPS测试_第1张图片
8.测试工具方法

GPS_TTFF_Test_V5_3.apk
9.测试问题
1、【GPS】仅GPS冷启动时间不达标
在这里插入图片描述
2、【GPS】SNR值不达标
GPS测试_第2张图片
**

  • SNR1-SNR2=10lg(S1/N1)-10lg(S2/N2)
  • SNR相差3 SNR1信号强度是SNR2的一倍
  • SNR相差5 SNR1信号强度是SNR2的两倍**

**
3、【GPS】AGPS冷启动不达标
国内未配置千寻服务器,在modem测添加千寻服务器

GPS测试_第3张图片

4、 漂移问题
GPS测试_第4张图片

你可能感兴趣的:(GPS定位)