r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Broadcom zapowiada nowe czipy GPS: dokładność do 30 cm w cywilnej nawigacji

Strona główna AktualnościSPRZĘT

Do tej pory między dokładnością cywilnego a militarnego systemu GPS mieliśmy przepaść – w najlepszym razie zwykli ludzie mogli korzystać z lokalizacji z precyzją do 5 metrów. To o wiele za mało, co dobrze wiedzą kierowcy, wywiedzeni przez nawigacjęę na manowce na skomplikowanym zjeździe z autostrady, to dobrze wie firma John Deere, która swoje traktory musiała wyposażyć w kosztowne dwupasmowe odbiorniki GPS, które mierząc opóźnienia między dwiema częstotliwościami sygnału pozwalają kilkukrotnie poprawić dokładność pomiaru. Teraz jednak wygląda na to, że już w przyszłym roku do naszych smartfonów i pojazdów trafią odbiorniki GPS, które zapewnią pomiar z dokładnością 30 centymetrów.

Podczas ostatniej konferencji ION GNSS++ w Portland, Broadcom ogłosił, że testuje pierwszą partię przeznaczonych na masowy rynek czipów BCM47755, które znacząco zwiększą dokładność cywilnej nawigacji, zwiększą jej odporność na zakłócenia, pozwolą lepiej działać między betonowymi murami budynków i o połowę zmniejszą zużycie energii.

Wygląda na to, że rozwiązanie Broadcoma jest analogiczne do tego, co wcześniej robił John Deere. Globalne systemy nawigacji satelitarnej, takie jak amerykański GPS, rosyjski Glonass czy europejski Galileo pozwalają określić pozycję odbiornika poprzez obliczenie odległości od trzech lub więcej satelitów. Wszystkie satelity emitują sygnał L1 w częstotliwości 1 MHz, zawierający informacje o położeniu satelity, dokładnym czasie oraz unikatowej sygnaturze. Najnowsza generacja satelitarnych konstelacji GPS nadaje jednak także sygnał L5 na częstotliwości 10 MHz – i niektóre odbiorniki mogą wykorzystać te sygnały do ustalenia odległości od każdego satelity, w zależności od opóźnienia w otrzymaniu sygnału.

r   e   k   l   a   m   a

Tak więc czip Broadcoma najpierw ustala pozycję satelity z sygnałem L1, a następnie zwiększa precyzję pomiaru za pomocą sygnału L5, wysoce odpornego na zniekształcenia wynikające z wielościeżkowych odbić w terenach zabudowanych.

Możemy zobaczyć jak to działa na schemacie przygotowanym przez producenta. W terenie zabudowanym sygnał satelitarny dociera do odbiornika zarówno bezpośrednio, jak i z odbić – tak więc w różnym czasie. Jeśli sygnały się nałożą, powstaje swoista bańka sygnałowa. Odbiornik szuka jej szczytu, by ustalić faktyczny moment otrzymania sygnału – ale im bardziej bańka jest bezkształtna, tym trudniej uzyskać precyzyjny odczyt, tak więc i dokładność obliczonej pozycji będzie mniejsza.

Sygnały przesyłane po paśmie L5 są jednak bardzo krótkie, nie ma praktycznie szans, by odbicia nałożyły się z bezpośrednim sygnałem. Odbiornik może więc zignorować w danej jednostce czasu wszystkie sygnały po pierwszym odebranym, uznając z wysokim prawdopodobieństwem, że otrzymał sygnał bezpośredni. Do tego czip Broadcoma ma stosować do dalszego zwiększenia precyzji informacje zawarte w fazie sygnału nośnego.

Dlaczego dopiero teraz pojawiają się takie rozwiązania? Wbrew pozorom wcale nie chodzi o kwestie postępu w dziedzinie półprzewodników, choć i to jest ważne. Do tej pory po prostu na niebie było za mało satelitów emitujących sygnał L5, by znajdujący się w mieście użytkownicy mogli z nich skorzystać. Właściwie dopiero w tym roku uzyskaliśmy ich dość (minimum to 30), by miały one zastosowanie w takich warunkach. Wcześniej wystarczyło ich tylko na zwiększenie precyzji pomiaru dla systemów pracujących pod otwartym niebem, np. na morzu, czy właśnie w polach.

Oczywiście stosując dwupasmowy odbiornik GPS w smartfonie trzeba brać pod uwagę dostępne zasoby energii, i tutaj już postęp w produkcji czipów odegrał rolę. BCM47755 wykonany jest w litografii 28 nm (poprzednicy byli produkowani w 40 nm), wykorzystuje też nową, bardziej oszczędną architekturę mikrokontrolerów. Logika układu działa na dwóch rdzeniach, jeden to niezwykle energooszczędny ARM Cortex M-0, działający w trybie ciągłym, drugi to Cortex M-4, budzący się w momencie gdy trzeba przeprowadzić bardziej skomplikowane obliczenia.

Oprócz producentów smartfonów i nawigacji samochodowych, nowe czipy na pewno docenią też terroryści. Można sobie tylko wyobrazić, jak potężną bronią terroru staną się naprowadzane z dokładnością 30 cm autonomiczne drony, z zamontowanymi na nich ładunkami wybuchowymi. W niektórych wypadkach – lepsze niż moździerz ukryty w furgonetce z rozsuwanym dachem. Doprowadzi to zapewne do upowszechnienia się rozwiązań podobnych do tych, jakie stosowane są dziś w Moskwie. Wokół Kremla systemy GPS po prostu nie działają.

© dobreprogramy
r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a

Komentarze

r   e   k   l   a   m   a
r   e   k   l   a   m   a
Czy wiesz, że używamy cookies (ciasteczek)? Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień.
Korzystając ze strony i asystenta pobierania wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.