接入所有全球导航卫星的技术

坐在停车场里,启动导航系统,等待老式的沙漏停下来,获得卫星定位,这可能是一件令人沮丧的事情。这个游戏的名称叫“首次定位时间”(TTFF) ,无线电接收器可以从视野中的卫星获得信号(视线),并对信号进行三角定位。

考虑到视线问题,全球导航系统的无线电信号会受到大型建筑物等障碍物的阻碍,在导航术语中通常被称为“城市峡谷”、森林树冠、停车场/室内以及嘈杂的射频环境。所有这些都会使导航接收机无法接收这些信号,或大大延迟接收。

进入 STMicroelectronicsTeseo-LIV3F 全球导航卫星系统 (GNSS) 模块及其相关评估板。

就在特定时间内接收的卫星数量来说,就是多多益善。

较新的 GNSS 系统可以接收数个全球导航系统的卫星系统。

ST 的 Teseo-LIV3F 模块之所以从众多模块中脱颖而出,就是因为它可以从数个全球标准中接入并发卫星信号:GPS、Glonass、Galileo、QZSS 和北斗。

STMicroelectronics 的 Teseo-Suite PC 软件用于 Teseo GNSS 系列的可视化和开发。(图片来源: STMicroelectronics)

这是一个称作同步多星座的功能,与那些只利用 GPS 等系统或能同时接收的系统数量有限的模块相比,这是一个极大的优势。

还有其他的方法来缓解弱信号或部分信号造成的卫星接收数量少的问题。

Teseo-LIV3F 允许用于自主辅助式 GPS。因此,对于提供网络可用性(如移动 GSM)的器件,能够利用公开的数据库进行卫星定位和预测未来位置,意味着能够采取前几个可用的信号,并根据现有的信息推断出当前的位置。这就将三角计算的大部分处理工作和等待进一步信号接收从器件上移开。这就意味着首次定位时间转换更快速。这几乎是一门火箭科学,但开发人员不必担心,STMicroelectronics 的模块和开发环境为您完成了所有繁重的工作。

随着用户对手持设备的功能要求越来越高,在移动设备市场上,空间是非常宝贵的,对于航空器来说,重量也是如此。9.7 x 10.1 mm(0.38 x 0.39 英寸)的极其紧凑的尺寸是该设备脱颖而出的另一个因素。

由于物理上的限制,不可避免地会出现无法接收的情况。隧道、室内、之前描述的城市峡谷以及在嘈杂的射频环境中,这里是“航位推测”发挥作用的地方。

在看了 STMicroelectronics 的库和开发环境后,我注意到他们允许轻松接入其陀螺仪、加速计和惯性测量装置系列,以实现对设备相对于空间的物理定位的测量,允许设备在无线电停电的时候保持地图的移动。

(图片来源:STMicroelectronics)

为了便于开发,STMicroelectronics 在推出该模块的同时,还推出了 Nucleo 生态系统开发扩展板,该板带有与 Arduino 外形盾板兼容的针座连接器。

建议将该扩展板与 STM32 Nucleo 系列开发板中的 NUCLEO-F401RENUCLEO-L476RGNUCLEO-L073RZ 板一起使用。

此外,ST 用于 STM32Cube 的 X-Cube-GNSS1 软件扩展也可暂时用于这个开板盾板,而且开箱即用。

STMicroelectronics 的 GNSS PC 开发工具 TESEO-SUITE 为这块开发板锦上添花,它可以协助导航接收器进行可视化、管理、配置和评估,从而实现固件重新配置和未来固件升级等功能。

至于移动市场的快速开发工具,STMicroelectronics 有 AndroidHAL-Teseo,一个用于 TESEO GNSS 解决方案的 Android 硬件抽象层设备驱动程序。

作为一个手机、平板电脑、自主飞行器或车队追踪的设计者,或者说作为这些设备的使用者,这都是一个令人兴奋的时刻。

关于此作者

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Kristof Berg 是一名技术内容开发员,自 2010 年以来就一直在 DigiKey 工作。他拥有阿诺卡技术学院的电子工程技术领域应用科学副学士学位。Kristof 专长 8 位微控制器和射频项目。业余时间他喜欢制作各种各样的电子音乐设备。

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