¿Qué es el arranque frío/tibio/caliente en el módulo GNSS?
Se ha comprobado que un módulo GPS habilitado tarda algún tiempo en obtener la señal de suficientes satélites para determinar su ubicación con precisión. Entonces, ¿por qué?
Antes de responder a esta pregunta, en primer lugar tenemos que saber cuántos satélites hay que rastrear para obtener datos de posicionamiento.
El principio básico de posicionamiento del GNSS es que el satélite emite continuamente mensajes de efemérides que permiten al receptor del GNSS del usuario determinar la posición de la antena del satélite cuando se emite la señal de medición (en coordenadas cartesianas X, Y, Z). Por lo tanto, al menos 4 satélites para lograr información precisa de posicionamiento. Los requisitos básicos son los siguientes:
Número de satélites | Estado de posicionamiento | |
0 | No se puede posicionar | - |
1 | No se puede posicionar | Puede actualizar la fecha y la hora UTC |
2 | No se puede posicionar | - |
3 | Corrección 2D, latitud y longitud de salida | Puede actualizar la fecha y la hora UTC |
4 | Corrección 3D | Puede altitud de salida |
>4 | Corrección 3D | Puede generar un pseudorango |
Generalmente, después de que se enciende el módulo de posicionamiento, utiliza la antena para rastrear satélites, luego analiza el mensaje transmitido para generar efemérides internamente, finalmente calcula y obtiene el posicionamiento actual. Debido a la diferencia en la intensidad de la señal y la capacidad de cómputo del receptor, generalmente se necesitan de decenas de segundos a varios minutos para obtener soluciones fijas. En este proceso, la búsqueda de estrellas y la generación de archivos de efemérides son las que más tiempo llevan. La duración del tiempo de posicionamiento también está relacionada con la forma en que se inicia el módulo y el entorno en el que se encuentra.
El GPS dentro del módulo puede arrancar en uno de los tres modos basados en la velocidad de posicionamiento: Arranque en frío, Arranque en caliente y Arranque en caliente.
Arranque en frío
El arranque en frío significa un arranque forzado por hardware. Después del arranque en frío, el módulo borra toda la información histórica y no hay efemérides almacenadas en la memoria flash local. El módulo GNSS no puede funcionar normalmente y necesita volver a adquirir datos de coordenadas cuando se pierden los parámetros del satélite o los parámetros existentes son demasiado diferentes de los parámetros del satélite recibido. Sin embargo, llevará mucho tiempo recuperar los datos debido a la pérdida de información satelital anterior. Por ejemplo, cuando 1) el módulo se utiliza por primera vez, 2) la información de las efemérides se pierde debido al agotamiento de la batería, 3) el módulo se reinicia después de restaurar la configuración de fábrica. Por lo general, se tarda más de 30 segundos en establecer una posición.
Arranque en caliente
El arranque en caliente se refiere a la bota que supera las 2 horas desde el último posicionamiento. En esta situación, el módulo ha almacenado la posición del satélite, el almanaque y la hora UTC calculados en el último momento, pero las efemérides almacenadas anteriormente han cambiado, lo que significa que el contenido guardado es inconsistente con los datos satelitales visibles actuales y que los satélites anteriores no se pueden recibir ya que el tiempo es de más de dos horas. Por lo tanto, el módulo GNSS necesita volver a buscar estrellas para completar la información de ubicación. Por lo tanto, la velocidad de arranque en caliente está entre el arranque en frío y el arranque en caliente. Hoy en día, el arranque en caliente se cancela gradualmente, ya que los parámetros del modo entre el arranque en frío y el arranque en caliente pueden ser muy parecidos al estado de la técnica.
Arranque en caliente
El GPS se pone en marcha en este modo cuando el módulo no se ha movido demasiado en el lugar donde se apagó la última vez y el tiempo es de al menos 2 horas para apagarse, de modo que los módulos mantengan el registro de la posición, el almanaque y la hora UTC del último satélite visible calculado. Después de reiniciar, el módulo puede obtener y calcular el posicionamiento en función del contenido guardado previamente. En este modo, el módulo obtiene rápidamente el posicionamiento actual a través del software, como realizar algún comando de guardado y reinicio previo al arranque.
Módulo GNSS SinoGNSS K8: arranque en frío en 20 segundos
Los últimos módulos de la serie K8 incorporan chips SoC de alta precisión con un algoritmo de seguimiento satelital de banda base optimizado, que puede capturar señales satelitales en un corto período de tiempo y se calculan más satélites, de modo que la disponibilidad, la precisión y la confiabilidad se mejoran en gran medida, especialmente en entornos complejos. Además, cuantos más canales tenga un módulo GNSS, más satélites podrá rastrear. La unidad de procesamiento de banda base decodifica la señal de satélite y obtiene el mensaje de satélite. La señal de cada satélite necesita un canal separado para su procesamiento, por ejemplo, si hay 100 satélites y 2 bandas de frecuencia, necesita 200 canales para procesar eficazmente esta información. El chip SoC integrado tiene 965 canales en total, que pueden procesar las señales GNSS actuales y futuras.
El tiempo fijo de los módulos de la serie K8 para un arranque en frío es de 20 segundos en el entorno abierto, lo que contribuye en gran medida a su capacidad de seguimiento de la señal B2b con el algoritmo de seguimiento satelital de banda base optimizado en el chip GNSS. Como el período de efemérides de transmisión B2b es corto, el uso de la información de telegramas analizada por B2b puede recopilar rápidamente efemérides satelitales e información del reloj satelital, de modo que el tiempo de inicio en frío sea más corto.
Acerca de la tecnología ComNav
ComNav Technology desarrolla y fabrica placas y receptores GNSS OEM para aplicaciones de posicionamiento de alta precisión. Su tecnología ya se ha utilizado en una amplia gama de aplicaciones, como topografía, construcción, control de máquinas, agricultura, transporte inteligente, sincronización precisa, monitoreo de deformaciones, sistemas no tripulados. Con un equipo dedicado a la tecnología GNSS, ComNav Technology está haciendo todo lo posible para suministrar productos confiables y competitivos a clientes de todo el mundo. ComNav Technology cotiza en la Bolsa de Valores de Shanghái (Junta de Ciencia y Tecnología), valores: ComNav Technology (Compass Navigation), código bursátil: 688592.
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