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      GPS設計技術難點與解決方案_環天世紀/HTGNSS

      2016-05-04 11:20:15 環天世紀HTGNSS 閱讀

      目前的GPS語音導航產品在進行路測的時候,當時速超過40千米的時候,信號接收或多或少會出現“漂移”。對此,周揚認為很正常,因為現有GPS靜止狀態下定位精度僅為5到20米,使得開車過程中出現漂移現象,車速較快時更為明顯,而時間、地點、氣候等都會影響GPS的定位精度。但最主要的原因還在于硬件的處理能力(特別是CPU的處理速度和GPS算法)和導航軟件的便捷性方面。

      車載GPS的信號漂移問題成因及對策

      目前的GPS語音導航產品在進行路測的時候,當時速超過40千米的時候,信號接收或多或少會出現“漂移”。對此,周揚認為很正常,因為現有GPS靜止狀態下定位精度僅為5到20米,使得開車過程中出現漂移現象,車速較快時更為明顯,而時間、地點、氣候等都會影響GPS的定位精度。但最主要的原因還在于硬件的處理能力(特別是CPU的處理速度和GPS算法)和導航軟件的便捷性方面。

      對此,有網友指出,在解決該問題之前,首先要區別是軟件還是硬件的問題。天氣晴好時,將汽車高速行駛時檢測的GPS輸出信號同停止時的數據相比較,可得出“漂移”的實際數據。在問題的解決方面,他認為,GPS定位精度在現有條件下基本無法避免,硬件的處理速度已基本解決,而軟件的運行速度目前還遠遠不夠;至于地圖的精確程度和詳細度,已經基本滿足使用的需要,但還不夠,有待進一步提高。另有網友指出,由于這個問題主要是多普勒效應引起的,所以在高速移動體上必須采用高動態GPS接收機。

      從軟件入手,解決語音滯后問題

      當汽車高速移動的時候,GSP語音導航產品會常常會遇到的另一個問題,就是語音滯后問題。對此,李勁指出,有兩種可能,一是定位本身有誤差,二是語音處理系統稍慢一些。

      對此,周揚也分析道,軟件目前還遠遠沒有達到使用的最優化,一個程序,不同的編寫方式極大影響了程序的處理總時間。所以在語音導航方面,由于軟件的問題,確實存在滯后現象,現有的解決辦法只能是提前預告和多次提醒,從而降低單次預報的誤差。

      實現車載GPS數據的掉電存儲

      汽車行駛時所在位置,以及停車的時間和地點等相關信息,都是GPS所要存儲的數據。設計人員一般在處理這些信息時會采用掉電存儲,這樣會否對整個系統產生不良影響?

      對此,劉鯉江指出,對于GPS接收機來說,掉電后在數小時內能存儲相關星歷資料,在上電時能夠快速衛星,從而達到幾秒鐘內正常工作的熱啟動的效果。汽車在每個時刻的的經度和緯度數據,以及停車的時間和地點等相關信息一般都會存儲在GPS接收機外部的系統存儲器里,因為這是目標信息。如果掉電丟失,系統一般須重新從GPS接收機里獲取新的經緯度等相關信息,再運算出汽車目前的位置信息。對于這類信息,在設計時最好都實現掉電存儲,這并不會對整個系統產生影響。

      手持GPS的抗干擾設計

      作為1.575GHz的射頻,干擾問題遠比800~900MHz的手機要嚴重的多。李勁認為,應該注意以下幾點:1)電源部分的旁路;2)高速電路遠離射頻部分;3)射頻的微帶傳輸線盡可能短;4)對射頻部分加屏蔽;5)對天線的尾瓣、旁瓣、甚至是低角度的主瓣部分進行屏蔽保護;6)必要的時候可以采用軟性屏蔽材料進行割據式屏蔽。

      周揚則從另一個角度提出了自己的觀點。他認為,可從器件級、主板級、整機級三方面來入手,其中主板級是重中之重,解決措施包括:高頻部分加屏蔽罩,以及高頻部分分開成獨立的板級。在整機方面則可以參考以下兩的策略:整機成為一個共同電位體,以及組裝階段考慮各板級及部件間的干擾問題,加裝隔離板等。
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