GPS需要很长时间才能在户外修复

电器工程 全球定位系统 全球导航卫星系统
2022-01-11 14:57:09

我正在尝试使用 ORG-1411 GPS ( https://origingps.com/products/hornet-org1411/ ) 来获取位置和 UTC 修复,使用来自 Mikroe 的突破 ( https://www.mikroe.com/nano -gps-点击)。为了解析读数,我正在使用 ublox ucenter ( https://www.u-blox.com/en/product/u-center ),有时我还为 Arduino 使用 TinyGPS+ 库。

我第一次从冷启动打开 GPS 时,定位时间约为 5 分钟,UTC 时间为 10 秒。我预计 Origin 声称后续冷启动的修复时间会更低(< 35 秒)(https://origingps.com/wp-content/uploads/2019/09/Nano-Hornet-ORG1411-Datasheet-Rev -4.3.pdf)。但是,GPS 从卫星获取位置和时间数据所需的时间相同。我在露天的两个地点测试了该模块,上方是开阔的天空,附近没有周围的建筑物。

任何人都可以提出什么问题吗?

2个回答

我想到的第一件事是第一次修复从未知的位置和未知的时间开始。该设备必须找到尽可能多的卫星,然后计算位置。

所有后续修复都更容易找到,因为您已经有了一个近似位置并且您已经有了正确的时间,那么 GPS 跟踪器将通过对已知卫星序列和接收信号进行互相关来花费更少的时间来锁定。但是如果不满足初始条件(没有大致位置或没有正确时间),它必须在每次启动时进行第一次修复。

确保您有电池支持的 RTC 时间和位置,以及一种在启动时将初始条件上传到 GPS 接收器的机制。

编辑:

在此处输入图像描述

查看数据表,SoC 有一个 BBRAM - Battery Backed RAM,但没有提及电池,也没有任何用于连接外部电池的焊盘。可能它在模块中嵌入了一个超级电容器或小型 LiPo 电池。可能是这个电池没电了,因为它是新设备。尝试为设备供电几个小时或一整天,因为该电池的充电速度会非常缓慢。

收费后,请尝试查看修复是否在特定时间内完成。

编辑2:我想我已经找到了问题的根源:

17.2. 电源 建议始终保持电源开启,以保持 RTC 模块处于活动状态并将卫星数据保存在 RAM 中以实现最快的 TTFF。移除 VCC 后,设置将重置为出厂默认设置,并且接收器在下次上电时执行冷启动。

为什么我的 GPS 模块在 TTFF(首次修复时间)之后需要这么长时间才能修复?

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回答

更新- 我现在意识到我下面的答案将适用于许多类似的 GPS 信号采集问题,但在这种特定情况下不回答 OP 的问题。

OP 询问为什么第一次修复相当长,但令人失望的是后来的修复并没有那么短。

@Marko Buršič 已经给出了正确答案,原因是没有备用电池是问题的根本原因

更新结束


注意- 如上所述,我下面的答案不是正确答案,但可以为新手提供一些背景知识以更好地了解情况。

现在让我分享我的GPS测试和修复经验。我的经验是大约 100 小时的学习和测试,其中有 5 个不同的 GPS/GNSS 模块。

是的,有时需要 3 到 5 分钟才能获得第一次修复 TTFF(首次修复时间)。但几乎总是,之后进行后续修复所需的时间要短得多,平均 30 秒左右(最短 15 秒,最长 2 分钟)。

我总是在家里使用我的 GPS 模块,靠近两个面向两个方向的窗户。我发现我需要将天线从窗户伸出至少 15 厘米,但不需要更远,即使我的开阔天空也没有那么开阔(参见附录中的一些照片)。我发现最佳距离是离窗户只有两米左右。

我惊奇地发现,开放天空的“开放性”并没有那么重要。通常我只是把我的 GPS 模块挂在我公寓的墙外,大约 20 层楼高,用一根一米长的连接线连接到有源天线。

我还惊讶地发现,电源噪声并没有那么重要。使用锂电池移动电源,希望噪音小,性能最好,根本没有帮助。

我曾经用过ATK1218-BD(北斗)的GPSD,但是学习曲线非常陡峭,对新手不友好。另一方面,对于NEO-6m/7M/8M,我发现uBlox uCenter“IDE”非常好。提示 - SparkFun 有新手 GPS 教程。

我还编写了基于 uBlox uCenter 的基本 Rpi4B Thonny python 3.7.3 程序来提取 GPS 数据。我发现一切都简单明了(当然 GPS NMEA1083 协议已经是基于文本的,并且易于使用 python。)

有关 GPS 设置和测试的更多详细信息,您可能想在下面的参考列表中阅读我对类似 GPS 问题的回答。


参考

(1) Rpi Neo-6M / Neo-8M GPS 模块设置/修复/更新问题

(2) Rpi如何监听GPS模块?

(3) Rpi如何连接GPS模块?

(4) GPS 基础-SparkFun

(5) GPS 的工作原理(YouTube 12 分钟观看)-SparkFun 2017 年 7 月 31 日


附录

附录 A - 我在家里的开阔天空的照片

全球定位系统测试


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附录 C - YouTubel 显示 GPS 模块在修复后每秒闪烁一次

视频显示 GPS 模块在修复后每秒闪烁一次

笔记

(1) OP 一定会嫉妒的小备用电池在左侧闪烁的蓝色 LED。

(2) 将黑线连接到活动 annetnna 的微型连接器连接起来很棘手,必须阅读 SparkFun 以获得有关如何连接的新手教程。

(3)即使你已经学会了如何连接,请注意,允许连接的数量只有5。也就是说,插上5次后,触点会变松,很容易掉出来,所以你看我在使用电缆扎带将电缆固定在安全位置,以“释放张力”,因为像我这样粗心的人拉扯或绊倒长天线电缆。

如果你发现修复断断续续的失败,很可能是因为你的手艺不好,连接器接触不良,所以不要诅咒半个宇宙湛蓝的天空,或者包装可笑的火柴盒大小的公寓阻挡了天空的波浪。是的,我也住在火柴盒里,或者我们当地人所说的“棺材”房间里,我在棺材里玩 GPS 玩具,我很喜欢它 :)

视频


附录 D - 拥挤的建筑物

拥挤的建筑物

/ 接着说, ...