A-GPS

A-GPS(англ.Assisted GPS) — технология, ускоряющая «холодный старт»GPS-приёмника.Ускорение происходит за счёт предварительной загрузки в приёмник необходимой информации не со спутников, как обычно, а через другие, более быстрые каналы связи (Wi-Fi, Bluetooth и пр.). Часто используется всотовых телефонах,содержащих и приёмник GPS. Очень часто путают сLBS(в широком смысле). Благодаря технологии A-GPS при включении навигации устройство практически мгновенно определяет своё местоположение, причем поиск спутников возможен даже в закрытых помещениях, а межэтажные перекрытия не являются помехой.

История

Впервые идея родилась у инженеров Джими Сеннота и Ральфа Тейлора, которые в1981 годуподали заявку на патент. В частности, они предложили «сигнал, помогающий захвату цели на автоматическое сопровождение, генерируемый наземной станцией, транслируемый на терминалы пользователя».Одним из разработчиков технологии была компания SnapTrack. Система дебютировала1 октября2001 годавСШАпо сетислужбы спасения«911».

Недостатки GPS, исправляемые технологией A-GPS

При использовании обычного GPS существуют следующие проблемы:

• Время первого определения координат зависит от актуальности хранящегося в приемникеальманаха,который передается сигналом GPS, и от орбитальных данных (эфемерид). Чем дольше устройство не было активно, тем больше приёмнику нужно получить информации, прежде чем определение позиции будет возможным (устройство было неактивно более 2 часов — потребуется около 30 секунд). В зависимости от того, устарели ли альманах и эфемериды, различают «холодный», «тёплый» и «горячий» старт GPS-приёмника.
• В условиях города видимость GPS-спутников часто сильно ограничена, а в закрытых помещениях и туннелях даже невозможна.
• Высокая потребляемая мощность GPS-приёмника.

Функции A-GPS

A-GPS

Для алгоритмов A-GPS необходим канал связи с удалённымсервером,который предоставляет информацию для приёмника. Длямобильных устройствэтим каналом чаще всего являетсяинтернет-соединение с помощьюсотовой связилибоWi-Fi.

Определение приблизительного местоположения

Для мобильных телефонов определить приблизительное местоположение можно побазовым станциям (БС).Точность зависит от плотности установки базовых станций. Наибольшая плотность станций — в центрах городов. Точность в таких местах составляет от 20 до 500 метров. При уменьшении плотности, при ухудшении условий приёма и при увеличении расстояния до вышек точность снижается. На окраинах городов она составляет 1500—2000 метров.

Обновления альманаха

Обновления альманаха позволяет GPS-приёмнику знать, на каких частотах ожидать сигналы спутников, прежде, чем он получит обновления из сигнала. Время до первого местоопределения (TTFF) уменьшается с 30 секунд до примерно 1 секунды, также повышается чувствительностьA-GPS-приёмника (до 20-30 дБГц), что позволяет определять местоположение при более слабом или нестабильном уровне сигналов (снижается требование по зашумленности принимаемого сигнала).

Режимы работы

• On-line— основной режим.Инфраструктураснабжает приёмник информацией об орбитах спутников, а также вычисляет координаты по принятым от пользователей данным. Для данного режима отоператора сотовой связитребуется плотная область покрытия. (Получает данные о местонахождении не от встроенного GPS или совместно со встроенным GPS.)
• Off-line— вспомогательный режим, ускоряющий время «холодного» и «тёплого» старта GPS-приёмника. Приёмник A-GPS обновляетальманах,эфемериды и список видимых спутников. При этом приёмсигналасо спутников и определение собственных координатGPS-приёмниквыполняет самостоятельно.

Преимущества и недостатки

Преимущества

A-GPS имеет несколько важных отличий от обычного GPS, которыми объясняются все преимущества этой системы. Главное из них - более быстрое определение координат сразу после включения.Другое преимущество состоит в повышении чувствительности приёма слабых сигналов в «мёртвых зонах» (тоннелях, низинах, впадинах, на узких городских улицах, в помещениях, в лесу с плотным лиственным покровом). A-GPS не нагружает процессор и батарею смартфона, а также расходует минимум интернет-трафика.

Недостатки

Функция ускоренного старта A-GPS не функционирует вне зоны покрытиясотовой сети.

Некоторые приёмники с A-GPS объединены с радиомодулем (GSM) и не могут стартовать, если радиомодуль отключен. НаличиеGSM(GPRS) покрытия для старта самого модуля A-GPS не обязательно.

Модули A-GPS при старте потребляют небольшой трафик, который составляет 5-7кБ;при потере сигнала обычно требуется повторная синхронизация, что может привести к повышенным затратам, особенно при нахождении вроуминге.

См. также

• GPS
• APRS
• DGPS
• Q-GPS

Литература

• A-GPS: Assisted GPS, GNSS, and SBAS.Artech House, 2009.ISBN 9781596933750

Ссылки

• Alcatel(пресс-релиз):«Alcatel проводит первое в Европе испытание технологии A-GPS для компании Orange».Mobile-review, 10.11.2005
• Geolocation and Assisted GPS,Computer(IEEE Computer Society, ISSN 0018-9162) 34.2 (2001): 123-125.doi:10.1109/2.901174(англ.)
• Innovation: Assisted GPS: A Low-Infrastructure Approach (PDF),2002(англ.)