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      GPS的常見問題及應(yīng)對之策

      2006-10-20 09:05:08趙全林
      運輸經(jīng)理世界 2006年10期
      關(guān)鍵詞:周揚接收機屏蔽

      趙全林

      在車載及手持GPS應(yīng)用需求日益廣泛的今天,設(shè)計工程師需要解決諸多設(shè)計難題。有鑒于此,筆者近期特別邀請星亮電子高級應(yīng)用工程師劉鯉江先生和李勁先生、前深圳賽格導(dǎo)航科技股份有限公司開發(fā)工程師周揚先生,共同擔(dān)任《GPS設(shè)計技術(shù)與解決方案》專題討論的嘉賓,就GPS設(shè)計技術(shù)與工程師進行了熱烈的交流討論。我們也針對性地總結(jié)出了其中幾個頗受關(guān)注的問題,以饗讀者。

      車載GPS的信號漂移問題成因及對策

      目前的GPS語音導(dǎo)航產(chǎn)品在進行路測的時候,當(dāng)時速超過40千米的時候,信號接收或多或少會出現(xiàn)“漂移”。對此,周揚認為很正常,因為現(xiàn)有GPS靜止狀態(tài)下定位精度僅為5到20米,使得開車過程中出現(xiàn)漂移現(xiàn)象,車速較快時更為明顯,而時間、地點、氣候等都會影響GPS的定位精度。但最主要的原因還在于硬件的處理能力(特別是CPU的處理速度和GPS算法)和導(dǎo)航軟件的便捷性方面。

      對此,有專家指出,在解決該問題之前,首先要區(qū)別是軟件還是硬件的問題。天氣晴好時,將汽車高速行駛時檢測的GPS輸出信號同停止時的數(shù)據(jù)相比較,可得出“漂移”的實際數(shù)據(jù)。在問題的解決方面,他認為,GPS定位精度在現(xiàn)有條件下基本無法避免,硬件的處理速度已基本解決,而軟件的運行速度目前還遠遠不夠;至于地圖的精確程度和詳細度,已經(jīng)基本滿足使用的需要,但還不夠,有待進一步提高。另有專家指出,由于這個問題主要是多普勒效應(yīng)引起的,所以在高速移動體上必須采用高動態(tài)GPS接收機。

      從軟件入手,解決語音滯后問題

      當(dāng)汽車高速移動的時候,GPS語音導(dǎo)航產(chǎn)品常常會遇到的另一個問題,就是語音滯后問題。對此,李勁指出,有兩種可能,一是定位本身有誤差,二是語音處理系統(tǒng)稍慢一些。

      對此,周揚也分析道:軟件目前還遠遠沒有達到使用的最優(yōu)化,一個程序,不同的編寫方式極大影響了程序的處理總時間。所以在語音導(dǎo)航方面,由于軟件的問題,確實存在滯后現(xiàn)象,現(xiàn)有的解決辦法只能是提前預(yù)告和多次提醒,從而降低單次預(yù)報的誤差。

      汽車行駛時所在位置,以及停車的時間和地點等相關(guān)信息,都是GPS所要存儲的數(shù)據(jù)。設(shè)計人員一般在處理這些信息時會采用掉電存儲,這樣會否對整個系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響?

      對此,劉鯉江指出,對于GPS接收機來說,掉電后在數(shù)小時內(nèi)能存儲相關(guān)星歷資料,在上電時能夠快速追蹤定位衛(wèi)星,從而達到幾秒鐘內(nèi)正常工作的熱啟動的效果。汽車在每個時刻的的經(jīng)度和緯度數(shù)據(jù),以及停車的時間和地點等相關(guān)信息一般都會存儲在GPS接收機外部的系統(tǒng)存儲器里,因為這是目標信息。如果掉電丟失,系統(tǒng)一般須重新從GPS接收機里獲取新的經(jīng)緯度等相關(guān)信息,再運算出汽車目前的位置信息。對于這類信息,在設(shè)計時最好都實現(xiàn)掉電存儲,這并不會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

      手持GPS的抗干擾設(shè)計

      作為1.575GHz的射頻,干擾問題遠比800~900MHz的手機要嚴重的多。李勁認為,應(yīng)該注意以下幾點:1)電源部分的旁路;2)高速電路遠離射頻部分;3)射頻的微帶傳輸線盡可能短;4)對射頻部分加屏蔽;5)對天線的尾瓣、旁瓣、甚至是低角度的主瓣部分進行屏蔽保護;6)必要的時候可以采用軟性屏蔽材料進行割據(jù)式屏蔽。

      周揚則從另一個角度提出了自己的觀點。他認為,可從器件級、主板級、整機級三方面來入手,其中主板級是重中之重,解決措施包括:高頻部分加屏蔽罩,以及高頻部分分開成獨立的板級。在整機方面則可以參考以下兩的策略:整機成為一個共同電位體,以及組裝階段考慮各板級及部件間的干擾問題,加裝隔離板等。

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