衛星接收 32個衛星的必要性?

這付費的說法有點奇怪, 因為 GPS 的每顆衛星都有可能經過你的頭上, 若有12 顆不能收, 那就表示地球上有某些地方在某些時間時是無法導航的 (因為在某些地區的特定時間, 只能看到 4 顆衛星), 所以 32 顆衛星的 意義應該就如開版大說的一樣

flycode wrote:
如果接收32顆衛星,...(恕刪)
玄燁 wrote:
SBAS 系統台灣能用嗎, 在台灣"現在"用了之後會增加精度嗎?
台灣無地面廣播系統, 所以對台灣無幫助的, 別被誤導.

SBAS 星基增強系統,那篇寫的是日本的MSAS系統在民國96年已升上去,民國100年可用,
畢竟已經升上去了,應該不會閒在那裡吧?
SBAS是星基,本身就是同步衛星,不像陸基(陸地基站)需要地面的"廣播站"。

這篇MTK MT3318晶片的Data sheet,上寫DGPS (RTCM, SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS))
http://www.f-tech.com.tw/datasheet/GPS/FGPMMOSL3.pdf
不過,SRF III同樣也支援SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS)

但不解的是,用SBAS就可以突然多了12個頻道嗎?
如果不是靠SBAS,那就可能用俄國的 GLONASS + 對岸的GPS繞極衛星了!

http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/mil/2007-06/05/content_6202687.htm
GLONASS目前的規模已能夠為47%的俄羅斯領土上的用戶提供導航數據。在軌的17顆衛星中,11顆用於導航,1顆正在投入運行,4顆暫時處於維護階段,1顆即將退役。


因為繞極衛星有點戰略味道,俄國應該不太採用美國的衛星, 美國應該也不太採用俄國的衛星,
歐盟也有伽利略定位系統,而台灣廠商則是牆頭草,大概三邊都會用吧?
(大約再過3~5年,GPS接收器應該都可以又快又準...)
flycode wrote:
SBAS 星基增強系...(恕刪)


若沒有記錯的話, WAAS 只對北美有效, 因為只對此區域有修正誤差, 所以..............................



GPS + GLONASS, 有這樣的產品, 定位可達公分級, 很貴的"玩具"
GPS 完整星曆需 12分半.
GLONASS 完整星曆需 2分半.
motia wrote:
若沒有記錯的話, WAAS 只對北美有效, 因為只對此區域有修正誤差(恕刪)


SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS)
WAAS是美國的
EGNOS是歐洲的
MSAS是日本的

這個圖如果圈圈沒畫錯的話...
台灣收到的SBAS,應該要包含歐洲EGNOS和日本MSAS
只不過不知道怎麼一回事?聯發科的晶片竟然可以突然就多了12個頻道...
flycode wrote:
SBAS (WAAS...(恕刪)


誰能受益於 WAAS?
目前,WAAS 衛星訊號的適用範圍只有北美洲。在南美洲並無任何地面參考站台,所以此地區的 GPS 使用者就算能接收到 WAAS 訊號,也會因為訊號沒經過適當的校正而無法提升其機台的精確度。即使在美國,由於衛星位於赤道上空的緣故,若所在位置之南方地平線有樹林或山脈阻擋,也會不容易收到 WAAS 訊號。反之,開闊的地區或海上則是接收 WAAS 訊號的理想地點。與 DGPS(differential GPS)相比,WAAS 提供了較大的服務區域,範圍可自內陸延伸至海上,不像 DGPS 只能在陸上使用。另外 WAAS 也不須像 DGPS 般需要額外的接收設備。

關於 WAAS

所以說 SBAS 系統對台灣無法提升其 GPS 的精確度, 因為無任何地面參考站台, 別被誤導了.

WBT-201 的設計者他的意思也許是說, 將 SUPPORT SBAS 的 GPS 帶到 日本 or 歐洲 or 北美就可以用, 只是他沒說清楚而已.
以下是我對這些問題的一些見解
如果有回答錯的或是資訊不完整還請見諒

關於GPS衛星數目來說
其實GPS衛星並不是只有24顆 24顆只是它運作的底限
目前看來是有31+1顆(PRN32 測試用)
而GPS衛星也不一定會平均分布在六個軌道面上面 是會依美國需要做調整的

再來是定位精確度上面
其實以現在一般常常提到的公分精確度大多是以carrier based differential達成這種精確度
而在即時定位的應用上是需要兩台雙頻接收器搭配兩台wireless modem(或是其它資料傳輸媒介)來使用
這個公分級的精確度跟GPS+GLONASS是沒有關係的
就我目前看到的資料 目前NovAtel的新一代接收器 其所謂的GPS+GLONASS也只是能提供各種原始資料給使用者
並沒有真正加到計算位置解裡面 因為裡面畢盡還是有整合的難度
而有人提到的Trimble接收器因為沒有真正用過 所以並不是很清楚
但是從網頁看來它也只是提到support GLONASS signal所以對於他的GPS+GLONASS做到如何就不得而知了

另一個是頻道的問題
頻道越多當然在搜尋衛星上有較大的好處 我想這或許是現在電子零件進步帶來的結果
雖然超過一定頻道數雖然在實際使用可能沒有太大的幫助 但是規格看起來爽應該也有刺激到一點購買慾吧
以目前保守估計來看 市面上的L1單頻機可能會收12顆衛星+3顆SBAS+持續搜尋其它衛星 24個頻道應該就足夠
通常在比較特別的接收器才會有需要較多的頻道
像是L1 L2雙頻接收器如果光是收12顆GPS衛星那就需要24個頻道
另一種較特別的是像Septentrio的多天線接收機因為同時接收來自3個天線的訊號 因此它就具備了48個頻道

最後就是SBAS的問題
目前來說台灣應該是可以收到WAAS的GEO PRN134和MSAS的PRN137
這兩個系統都沒有reference station在台灣 目前來說套用WAAS的修正量的確是一點好處都沒有
用了只會讓位置解很差很差而已 因為WAAS看到的衛星跟我們幾乎不會有重複
但是MSAS就不一定了 MSAS絕大多數的reference station都在我們北邊以及南邊的澳洲有一個
所以有時後我們台灣能看到的衛星他們也能看的到 因此其電離層的修正量也並非完全不可用的
電離層修正的內容較複雜 在此就不多說了
另外如果從針對各個衛星的星曆以及軌道誤差來看 只要有看到一樣的衛星
那MSAS的該項修正量拿來用應該是沒有問題的

以下是台灣地區的接收機套用MSAS修正量之後的靜態測試結果
下圖是將同一天線的訊號分至兩台同型之雙頻接收機並且套用MSAS之修正訊號的結果

下圖是將同一天線的訊號分至兩台同型之雙頻接收機但是使用單頻模式並且套用MSAS之修正訊號的結果

圖代表的意義與結果及單雙頻間的差異就不在此做太多詳細的討論了

簡單的說從這兩張圖來看就算台灣沒有任何的reference station套用MSAS的修正量並非大家想的一無事處
但是要注意的是目前來說並不一定每個時間點套用MSAS的修正量都可以保証得到更好的效能
不過可想而知的是如果台灣也有MSAS的reference station那將會帶來較大的助益

另外WAAS的前身是WADGPS(Wide Area Differential GPS)
其實也是一種DGPS
所謂的不需要額外的設備只是因為有統一的規範 而製造商已經將額外的演算法和元件內建在GPS接收機裡面
所以才會有這種錯覺
flycode wrote:
SBAS 星基增強系...(恕刪)


衛星3顆就能定位了,第四顆只是用來修正與定高度,至於定位誤差,那也是老美並未把軍用的定位資料開放,讓一般民用的有誤差... 不然恐怖份子就拿來當軍用了......
所以GPS 有誤差是正常的.....
至於GPS 會以收到那幾顆來定位, 是須要計算的,跟你目前的時間與緯度來算...
聯發科跟本不用付錢給發射衛星公司,而是要跟有GPS狠多專利的IC 買專利....
GPS接收器拿來完成標準的3D定位是需要4顆沒錯
最簡單的解釋是以解這個方程式來說明 (dx^2+dy^2+dz^2)^(1/2)=Pseudorange
這個方程式有三個未知數 同時也是一個二階的方程式
理論上必須要有四顆衛星才能解 可是因為我們接收器都假設使用者在地球上
所以把外太空的那個解去掉就可以只需三顆衛星來解這個方程式

但是我們知道GPS的工作原理包括了解出使用者的時鐘誤差
所以必須多一顆衛星來解這個未知數 這就是為何需要四顆的原因

至於定位誤差我想不是這樣解釋的
如果你說的是SA那目前也已經拿掉了
但是拿掉也還是存在許多誤差來源
這邊有很多因素常見的有衛星時鐘誤差 電離層 對流層 星曆不準確 多路徑效應 以及接收器的雜訊等等.....
這些或許能透過模型修正 或許能透過插分修正
但是都還是會有殘差存在 所以目前的定位誤差是這樣來的
如果你要說的是P code美軍沒公佈的話
其實以理論來說 沒有它的編碼還是能拿來做定位的
同時現在有很多接收器能這樣做

還有挑選衛星的方式有很多方式
大家比較常聽說的是以高仰角為主 但是失去低仰角的衛星會造成高度上的定位較不精確
另外還有看訊號強度來加權重以及觀察健康狀況等方式
我想跟時間還有緯度是比較沒有關聯的
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