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GPS技术迎来革命性突破!AGPS功能全面开源,定位速度直逼3秒极限,彻底打破传统定位延迟桎梏。开发者可自由定制核心代码,将享受“闪电级”定位体验,无论是导航、户外探险还是智能设备开发,都将迈入高效精准的新纪元!
AGPS(Assisted GPS,辅助全球卫星定位系统)通过移动网络预先获取卫星星历、时间等辅助数据,可大幅缩短GPS首次定位时间。
本文将以集成了4G、Wi-Fi、BLE、GNSS(全球导航卫星系统)等多功能的高性能工业引擎——Air8000核心板为例,带你了解AGPS功能及其基本使用方法,可根据实际需求灵活扩展应用。
一、定位相关基础知识
1.1 GPS定位
GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,它是由美国研发的一种定位方式。
其特点是不需要SIM卡,不需要连接网络,只要在户外,基本上就能随时随地的准确定位。但是GPS启动后搜索卫星的时间比较多,一般需要2分钟左右(俗称冷启动)。
1)定位原理:接收机接收GPS卫星广播,通过解析可见GPS卫星的位置、距离等信息以及相应算法得出自己的位置信息。
2)主要优势:定位精度高,只要能接收到四颗卫星的定位信号,就可以进行定位。
3)主要缺点:GPS受天气和位置的影响较大。当遇到天气不佳的时候、或者处于高架桥/树荫的下面,或者在高楼的旁边角落、地下车库、室内或露天的下层车库(或者简单地说当见不到天空的时候),GPS的定位就会受到相当大的影响,甚至无法进行定位服务。
4)定位精度:Air8000定位精度<2m。
1.2 AGPS辅助定位
AGPS是辅助GPS定位的一种方法。AGPS和GPS是一样的,只是加上网络的辅助而已,定位时必须有GPS模块存在。
A-GPS定位用于加快定位速度:
由于GPS冷启动时,搜星速度很慢(需要把头上二十多颗卫星挨个搜一遍),通常需要大约2分钟才能搜到,定位模组冷启动35秒左右就可以定位。
增加了AGPS定位之后,可以利用基站大体定位下你所在的位置,然后通过网络将这个位置发送到服务器,服务器根据这个位置将此时经过你头顶的卫星参数(哪几颗、频率、位置、仰角等信息)反馈给你的定位设备,设备上的 GPS就可以很有目的的去搜索卫星——此时你的搜星速度大大提高,几秒钟就可以定位。
1)定位原理:接收机接收GPS星历文件,通过解析可见GPS卫星的位置、距离等信息以及相应算法得出自己的位置信息。
2)主要优势:
搜星定位快,不管是冷启动、热启动,秒定;有效减少设备的电量消耗;缓解弱GPS信号情况下无法定位或精度降低的问题;对移动设备的计算能力要求更低。
3)主要缺点:必须联网,如果你的设备不能上网,或是停机了身边又没有Wi-Fi,是没法应用AGPS达到秒定效果的;必须有AGPS位置服务器的支持;与GPS一样,仍无法完美解决室内(室内无法接收GPS信号)定位的问题。
4)定位精定:
Air8000定位精度<2m。
二、Air8000核心板AGPS示例
Air8000示例持续更新中,本文将演示使用AGPS实现快速定位功能的相关要点。
最新源码及实操教程详见:
https://docs.openluat.com/air8000/luatos/app/gnss/agps/
2.1 实现流程
2.2 实现原理
Air8000通过蜂窝基站或Wi-Fi定位获取粗略位置坐标,再结合网络下发的卫星辅助数据(星历),显著缩短卫星信号搜索时间并加速定位解算,最终实现快速精准定位。
注意:GPS星历文件能保持4小时,定位成功后会自动更新星历。
由上面原理可知Air8000使用AGPS功能需要访问两个服务器,基站定位服务器和星历下载服务器。如果使用的是专网卡,需要将下面两个服务器配置在SIM卡的白名单中。
基站定位服务器:bs.openluat.com
星历下载服务器:download.openluat.com
基站定位使用教程以及基站定位收费情况,可以参考:https://docs.openluat.com/air8000t/luatos/app/common/lbswifi/
2.3 主要硬件
Air8000核心板套件,支持数据传输的USB数据线,Win10及其以上PC电脑。
2.4 示例代码
基于LuatOS系统的Air8000核心板GPS定位及AGPS功能演示代码,包含main.lua和agps_icoe.lua两个文件。
1)main.lua
文件代码用于打开GPS,配置GPS基本参数,启用AGPS辅助定位功能。
2)agps_icoe.lua
文件代码用于实现AGPS辅助定位功能。
2.5 运行结果
使用LuaTools烧录运行,通过日志搜索功能可以看到:
没有使用AGPS辅助定位,需要31秒左右才能定位成功;使用AGPS后,注入星历数据后3秒左右就能定位成功。
今天的内容就分享到这里了~
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