AutoTracker उपग्रह उपकरण - हुड के नीचे क्या है? ग्लोनास / जीपीएस रिसीवर

पिछली पोस्ट में, मैंने इस बारे में बात की थी कि सामान्य रूप से परिवहन की निगरानी के लिए उपग्रह प्रणाली क्या है और वे कैसे दिखाई देते हैं। अब हम सिस्टम की संरचना और घटकों से धीरे-धीरे परिचित होने लगेंगे। और हम किसी भी निगरानी प्रणाली के हार्डवेयर आधार के साथ अपने परिचित की शुरुआत करेंगे - ऑन-बोर्ड नेविगेशन टर्मिनल (या ग्राहक टर्मिनल या ऑन-बोर्ड यूनिट, प्रत्येक निर्माता का आमतौर पर अपना पदनाम होता है)। ऑन-बोर्ड इकाई एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसमें एक उपग्रह मॉड्यूल (जीपीएस या ग्लोनास / जीपीएस), एक डेटा ट्रांसमिशन मॉड्यूल (जीएसएम मॉडम), बाहरी उपकरणों और सेंसर के साथ संचार के लिए इंटरफेस का एक सेट शामिल है (सबसे अधिक बार यह RS-232/485, कर सकते हैं, 1-) तार, यूएसबी) और माइक्रोकंट्रोलर जो यह सब नियंत्रित करता है। बोर्ड पर फ्लैश मेमोरी की एक निश्चित मात्रा भी होती है, कभी-कभी एक जीएसएम एंटीना बोर्ड में बनाया जाता है, लेकिन ये पहले से ही डिज़ाइन विशेषताएं हैं, जिनके बारे में हम बाद में बात करेंगे। आज मैं एयरबोर्न यूनिट के मुख्य घटकों में से एक के बारे में बात करना चाहता था - जीपीएस / ग्लोनास उपग्रह रिसीवर।


विशिष्ट जीपीएस / जीएसएम ऑन-बोर्ड यूनिट लेआउट

वास्तव में, उपभोक्ता जीपीएस नेविगेशन उपकरण का सक्रिय विकास 2000 में शुरू हुआ, जब अमेरिकी राष्ट्रपति के फरमान ने नागरिक रेंज में जीपीएस-रिसीवर की सटीकता के समन्वय को समाप्त कर दिया, और एक नियमित, "घरेलू" जीपीएस-रिसीवर के साथ 10-15 मीटर की त्रुटि के साथ किसी वस्तु का स्थान निर्धारित करना संभव हो गया। । इलेक्ट्रॉनिक दिग्गज, जैसे कि ट्रिम्बल, टायको, यूब्लोक्स, तुरंत इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बाजार में प्रवेश करते हैं।
उस समय, ये अपेक्षाकृत भारी उपकरण थे, पहले जीपीएस मॉड्यूल एक माचिस के आकार के थे (इसके बाद, नेविगेशन रिसीवर इलेक्ट्रॉनिक घटक, नेविगेशन के लिए जिम्मेदार मॉड्यूल, और तैयार उपकरण नहीं है, जैसे कि जीपीएस नेविगेटर / जीपीएस ट्रैकर) । तुलना के लिए, ऑटोट्रैकर ब्लॉकों में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक जीपीएस चिप और चिप पर एक सिस्टम का प्रतिनिधित्व करते हैं (सिस्टम-ऑन-ए-चिप, SoC) का आकार लगभग 0.25 सेमी² और इससे भी छोटा है। इसके अलावा, उसके पास कई बार उच्च संवेदनशीलता और अधिक चैनल हैं। 2007 तक, वास्तव में, रूस में कोई उपग्रह इलेक्ट्रॉनिक घटक बाजार नहीं था, पसंद बहुत कम थी। उदाहरण के लिए, 1000 जीपीएस मॉड्यूल के एक बैच के आधिकारिक वितरक के माध्यम से डिलीवरी का समय छह महीने या उससे अधिक हो सकता है। रूसी बाजार में प्रवेश करने वाली पहली कंपनियों में से एक अमेरिकी निगम ट्रिम्बल थी। उन्होंने तुरंत इलेक्ट्रॉनिक घटकों से लेकर तैयार सिस्टम तक कई दिलचस्प तकनीकी समाधान पेश किए। इसके अलावा, उनके उत्पाद कम कीमत पर उच्च गुणवत्ता के थे। यही कारण था कि ट्रिमबल जीपीएस रिसीवर ऑटोट्रैकर एयरबोर्न इकाइयों के पहले मॉडल में थे।

2005 मॉडल के 12-चैनल ट्रिम्बल 46240-25 जीपीएस रिसीवर में 26 * 26 * 6 मिमी के आयाम हैं, जो अपने समय के लिए बुरा नहीं है। लेकिन GPS चिप्स का नवीनतम विकास इससे 500-700 गुना छोटा है!

लेकिन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का बाजार तेजी से विकसित हुआ है और 2007 के बाद नए खिलाड़ी रूस में आए, जिनमें चीनी निर्माता भी शामिल हैं। प्रतियोगिता काफी तेज हो गई है, प्रौद्योगिकियों और कीमतों की दौड़ शुरू हो गई है, परिणामस्वरूप, अब 2005-2006 के रिसीवर दिग्गजों की तरह दिखते हैं।

56-चैनल जीपीएस / ग्लोनास मॉड्यूल के नवीनतम मॉडल आसानी से किसी भी मोबाइल डिवाइस में एकीकृत किए जा सकते हैं

लेकिन रिसीवर के द्रव्यमान और आयामों के अलावा, सभी प्रदर्शन विशेषताओं में काफी सुधार हुआ है। विशेष रूप से, चैनलों की संख्या। एक आधुनिक रिसीवर में 50-60 चैनल होते हैं, 2006 में 12 बनाम। इसका क्या प्रभाव पड़ता है? दो निर्देशांक (देशांतर और अक्षांश) निर्धारित करने के लिए, जीपीएस रिसीवर को तीन उपग्रहों से एक संकेत की आवश्यकता होती है, और चार उपग्रहों में से तीन निर्देशांक (देशांतर, अक्षांश और ऊंचाई) निर्धारित करने के लिए। लेकिन विश्वसनीय संचालन के लिए, रिसीवर को बड़ी संख्या में उपग्रहों के साथ काम करने में सक्षम होना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि एक उपग्रह से एक सिग्नल खो जाता है, तो जीपीएस रिसीवर एक अन्य उपलब्ध चैनल का उपयोग करने में सक्षम होगा। हम कह सकते हैं कि ज्यादातर मामलों में एक 8-चैनल रिसीवर सामान्य ऑपरेशन के लिए पर्याप्त है। चैनलों की संख्या में और वृद्धि के साथ, जीपीएस के पास एक उपग्रह (मुख्य और प्रतिबिंबित) से कई सिग्नल प्राप्त करने का अवसर है। बड़ी संख्या में चैनलों के उपयोग से रिसीवर की समग्र संवेदनशीलता और शोर प्रतिरक्षा बढ़ जाती है, जो अंततः सटीकता में वृद्धि और निर्देशांक निर्धारित करने के समय में कमी की ओर जाता है।
नेविगेशन रिसीवर का एक और बहुत महत्वपूर्ण पैरामीटर संवेदनशीलता है। यह जितना अधिक होगा, उपग्रह से कमजोर सिग्नल प्राप्त किया जा सकता है, उतना ही अधिक संभावना है कि रिसीवर निर्देशांक को सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है। जीपीएस रिसीवर की संवेदनशीलता अन्य चीजों के बीच, उपग्रहों से प्राप्त संकेतों के प्रसंस्करण और विश्लेषण की सुविधाओं से निर्धारित होती है। प्राप्त सिग्नल का मुख्य पैरामीटर इसकी रेंजफ़ाइंडर विलंब है, जिसे सहसंबंधकों के एक सेट का उपयोग करके गणना की जा सकती है। उच्च संवेदनशीलता प्राप्त करने के लिए, जीपीएस रिसीवर को एक साथ पर्याप्त संख्या में सिग्नल देरी का विश्लेषण करना चाहिए। बड़ी संख्या में सहसंबंधकों की उपस्थिति रिसीवर के प्रदर्शन में काफी वृद्धि करती है, जिसके कारण संवेदनशीलता में सुधार होता है और पहले स्थान निर्धारण के लिए समय कम हो जाता है (टाइम टू फर्स्ट फिक्स, टीटीएफएफ)। तो, 2008 में दिखाई देने वाले जीपीएस मॉड्यूल में (मुख्य रूप से SiRF स्टार III चिप पर), समानांतर कोरेलरेटर्स की कुल संख्या 200,000 है, जो मॉड्यूल को -159 डीबीएम की संवेदनशीलता प्राप्त करने की अनुमति देता है। अच्छे रिसेप्शन की स्थितियों में, इसका मतलब है कि सिग्नल कैप्चर लगभग तुरंत होता है। उस क्षण तक, एक जीपीएस रिसीवर में सहसंबंधियों की विशिष्ट संख्या 8-10 हजार थी (उदाहरण के लिए, uBlox ANTARIS 4)। AutoTracker के घटकों और ऑन-बोर्ड उपकरण विकसित करते समय इन सभी मापदंडों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
एक अलग विषय ग्लोनास रिसीवर्स है। उनका सक्रिय उत्पादन अपेक्षाकृत हाल ही में शुरू हुआ। इसे राजनीतिक कारकों सहित सुविधाजनक बनाया गया था - 18 फरवरी, 2009 को, संघीय कानून "नेविगेशन गतिविधियों पर" लागू हुआ, और बाद में कई विधायी कृतियां सार्वजनिक परिवहन, यात्रियों, खतरनाक सामानों को परिवहन, GLASSASS समर्थन के साथ एक नेविगेशन प्रणाली से लैस करने के लिए बाध्य करती हैं। । इस तरह के जबरदस्त उपायों ने ग्लोनास उपभोक्ता नेविगेशन उपकरणों के विकास को धक्का दिया। पहले, डेवलपर्स और रिसीवर्स के निर्माताओं से कोई प्रस्ताव नहीं था। रूसी रिसीवर की उन एकल और छोटे पैमाने की प्रतियों ने किसी भी आलोचना का सामना नहीं किया और जीपीएस उपकरण के साथ प्रदर्शन में प्रतिस्पर्धा नहीं कर सके। इसी समय, उन्होंने शानदार पैसे खर्च किए, उनका मूल्य $ 250-300 तक पहुंच गया।

पहले ग्लोनास मॉड्यूल में से एक

कुछ ऐसे थे जो इस तरह के उपकरणों को खरीदना चाहते थे, लेकिन एक समझौता समाधान पाया गया था। ऑन-बोर्ड इकाई AutoTracker मानक जीपीएस के साथ अपरिवर्तित रहा, और तत्काल आवश्यकता के मामले में एक बाहरी ग्लोनास मॉड्यूल इससे जुड़ा था। इससे ऑटोमोबाइल ब्लॉकों का पूर्ण प्रतिस्थापन नहीं किया गया, बल्कि उनमें से एक प्रकार का आधुनिकीकरण किया गया।
बाद में, लगभग एक साल बाद, रूसी उद्यमों ने अधिक या कम स्वीकार्य गुणवत्ता और विशेषताओं के ग्लोनास रिसीवर के छोटे बैचों के उत्पादन का शुभारंभ किया। यह अभी भी जीपीएस से दूर था, लेकिन उन्होंने बहुत अच्छा काम किया, 2005 के उसी ट्रिम्बल के आयामों की याद ताजा करती है। और इसके अलावा, वे सभी (और हैं) दो-प्रणाली - ग्लोनास / जीपीएस, जिसने वैकल्पिक प्रणाली से संकेतों का उपयोग करके डेटा को परिष्कृत करना संभव बना दिया।

KB NAVIS द्वारा निर्मित ग्लोनास मॉड्यूल के साथ चिप ऑन-बोर्ड यूनिट ऑटोट्रैकर एटी -10

इस बिंदु से कीमतों में भी काफी गिरावट आई है। लेकिन एक और साल बीत गया, और ग्लोनास रिसीवर के विदेशी विकास दिखाई दिए। वे कॉम्पैक्ट, तकनीकी रूप से उन्नत और विशेषताओं और जीपीएस के मूल्य के बहुत करीब थे। एक पल में ग्लोनास सपोर्ट वाले iPhone 4S स्मार्टफोन की उपस्थिति थी। शायद यह अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रॉनिक कंपनियों के लिए ग्लोनास उपकरणों का उत्पादन करने के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में कार्य करता है। अब नेविगेशन रिसीवर के ग्लोनास संस्करण अधिकांश प्रमुख विदेशी निर्माताओं से उपलब्ध हैं - ट्रिम्बल, uBlox, SiRF, Telit, आदि।

ग्लोनास / जीपीएस / गैलिलियो टेलिट मॉड्यूल 16 * 12.2 * 2.4 मिमी के आयाम के साथ पारंपरिक जीपीएस मॉड्यूल के लिए एक पूरी तरह से स्वीकार्य विकल्प है

और हम इस बाजार की बारीकी से निगरानी करना जारी रखते हैं, नियमित रूप से नए रिसीवरों के नमूनों का विश्लेषण और परीक्षण करते हैं ताकि एयरबोर्न यूनिट में सबसे अच्छे विकास को लागू किया जा सके। हम आपको निम्नलिखित पदों में से एक में इस तरह के परीक्षणों की कार्यप्रणाली और परिणामों से परिचित कराएंगे।