Что такое A-GPS
Статьи » Статьи по навигации


В последнее время на различных форумах встречаю сообщения такого характера: "Купил Nokia N95, а он спутники не ловит", "Стоял с N95 30 минут под открытым небом, а он только 3 спутника поймал". Действительно, встроенный GPS-ресивер в Nokia N95 весьма низкого качества и проблема захвата спутников им действительно существует. Можно сколько угодно простоять в чистом поле в безоблачную погоду, но так и не поймать ни одного спутника. Что же делать в таком случае, как решить существующую проблему, как настроить работоспособность GPS-ресивера? Выход есть! Выход этот заключается в использовании функции A-GPS. Начиная с 12-ой версии прошивки (версию прошивки посмотреть можно, набрав на смарте *#0000#) в Nokia N95 предусмотрена такая функция. Но что это такое, как это настроить и как это работает? Поискав немного в интернете, а также на основании собственного опыта применения A-GPS, решил написать вот такую статью.
Итак приступим

Что такое и как работает A-GPS.

A-GPS (англ. Assisted GPS) — система созданная чтобы улучшить работу GPS. Обыкновенный GPS не позволяет точно определить географические координаты в окружении высоких зданий, помещениях и под плотным покровом деревьев. При этих условиях сигнал GPS спутников имеет низкое качество, усложняющее позиционирование. Из-за этого у не A-GPS замедляется время позиционирования, так как он вынужден получать всю информацию о текущих координатах спутников от спутников GPS.В момент получения координат с неба, типовая чувствительность приемника -145Дб. A-GPS приемник решает эту проблему работая в режиме AssistNow, получает информацию о текущих координатах всех спутников от наземной станции.
Термин A-GPS (Assisted GPS) означает режим работы GPS-приемника, в котором часть необходимой для производства расчетов и определения местоположения информации (альманах, эфемериды, приблизительная оценка доплеровского сдвига) передается GPS-приемнику по дополнительному каналу, например через GPRS. Кроме того, провайдер предоставляющий A-GPS сервис может принимать спутниковые данные с GPS устройства клиента, обрабатывать их и возвращать готовые координаты. Могут быть и другие варианты использования данной технологии, но это уже зависит от провайдера (оператора) предоставляющего услугу A-GPS (рис.1).





рис. 1

Существуют две технологии A-GPS:
1) A-GPS Online, эта технология позволяет получать по наземным каналам координаты спутников каждый раз, когда необходимо быстро определить свои координаты. Каждый раз, если приемник не работал более 2 часов (холодный старт ).
2) A-GPS Offline, эта технология позволяет получать по наземным каналам координаты спутников только один раз в 15 дней и использовать их каждый раз когда необходимо определить координаты после длительного выключения (более 2 часов). Внутри модуля GPS существует математическая модель движения спутников и GPS приемник после получения координат по наземным каналам, корректирует свою модель движения спутников. Что позволяет предсказывать координаты спутников на следующие 15 дней. Предсказание на больший срок, резко понижает точность определения координат.
В основном A-GPS встречал в телефонах, смартфонах, КПК и прочих таких девайсах, у которых есть связь. Assisted предполагает наличие информации из вне, а это значит, что должен быть канал связи с внешним миром - типа интернет или, скажем, GPRS. Кроме этого, должен быть поставщик таких услуг, то есть некоторая организация, которая будет продавать вам эту информацию. Однако, сервис пока предоставляется бесплатно, и вы платите только за Интернет трафик в мобильной сети оператора, один сеанс связи примерно 5-6 Кб в обе стороны.

Основным плюсом технологии A-GPS является улучшенное время TTFF и более высокая скорость работы GPS-приёмника, т.к. для расчёта координат и загрузки спутниковых данных (альманах, эфемериды и т.п.) требуется гораздо меньше времени. Ещё одно преимущество использования A-GPS это экономия энергии, что увеличивает время автономной работы навигационного устройства.

Как настроить функцию A-GPS

В разных устройствах эта функция работает и настраивается по разному. Расскажу на примере тех устройств, которые у меня есть в наличии (Nokia N95 и Glofiish X800).
В Nokia N95 настроивается A-GPS так: Настройки -> Общие -> Местоположение. Далее настраиваете Методы определения (рис.2).
В Nokia 5800, N97 и N97 mini: Меню -> Приложения -> Местопол. -> Местоположен. Далее настраиваете Методы определения.





рис.2


После этого определяете сервер местоположения (рис.3): точку доступа (ваша точка доступа для GPRS-Internet) и адрес сервера (по умолчанию это supl.nokia.com)





рис.3


После этого, при запуске любой программы, которая использует встроенный GPS-ресивер, ваш смартфон будет на короткое время выходить в сеть и скачивать необходимую информацию о спутниках (рис.4).






рис.4


Т.е. другими словами, использование функции A-GPS происходит в автоматическом режиме.

Но так не везде. Например в коммуникаторе Glofiish X800 обновлять информацию о спутникам придётся вручную либо автоматически, но без участия программ, использующих встроенный GPS-ресивер.
Выглядит это примерно так:





рис.5


В заключении, хочется сказать, что до появления в моём смартфоне Nokia N95 (до перепрошивки) функции A-GPS, я даже и не представлял, что GPS спутники мой аппарат может обнаруживать и считывать с них информацию за такие рекордно короткие срока. А 5-6 Кб трафика согласитесь – это ни что, по сравнению с тем, что приходится испытывать владельцам этого смарта без A-GPS.

Терминология.

Almanac Data (Альманах). Набор данных об орбитах и работоспособности всех спутников созвездия, передаваемый каждым спутником в его навигационном сообщении. Данные альманаха используются в приемнике GPS для быстрого поиска и ”захвата” сигналов спутников непосредственно после его включения. Обновленная наземной станцией загрузки версия альманаха действительна в течение 28 суток.

TTFF (Time To First Fix ). Время до первого местоопределения. Время, которое затрачивается приемником GPS от момента его включения до первой выдачи координат.

Doppler Shift (Доплеровский сдвиг). Разница между частотами принятого и излученного сигналов, пропорциональная скорости взаимного сближения (удаления) приемника и передатчика.

Ephemeris (Эфемериды). Предвычисленные координаты спутника на орбите, т.е. прогноз его движения в пространстве и времени. Для текущего момента времени вычисляются пользовательским приемником GPS на основе эфемеридных данных (Ephemeris Data), содержащихся в навигационном сообщении спутника.

Ephemeris Data (Эфемеридные данные). Информация, передаваемая спутником в его навигационном сообщении и используемая в приемнике GPS для вычисления точных координат спутника. Набор эфемеридных данных действителен в течение нескольких часов.

P.S. Статья подготовлена на основе материалов, найденных в сети интернет, и своих собственных наблюдений.
Первоисточник картинки со спутниками тут.

http://www.stariy.com/2007/12/22/a-gps-assisted-gps/