A gps что это

A-GPS

A-GPS (англ. Assisted GPS ) — технология, ускоряющая «холодный старт» [прим. 1] GPS-приёмника. Ускорение происходит за счет предоставления необходимой информации через альтернативные каналы связи. Часто используется в сотовых телефонах, содержащих приемник GPS.

Очень часто путают с LBS.

История

Впервые идея родилась у инженеров Джими Сеннота и Ральфа Тейлора, которые в 1981 году подали заявку на патент. В частности, они предложили «сигнал, помогающий захвату цели на автоматическое сопровождение, генерируемый наземной станцией, транслируемый на терминалы пользователя» [1] . Одним из разработчиков технологии была компания SnapTrack. Система дебютировала 1 октября 2001 г. в США по сети службы спасения «911» [2] .

Недостатки обычного GPS

При использовании обычного GPS существуют следующие проблемы:

• Время первого определения координат зависит от актуальности хранящегося в приемнике альманаха, который передается сигналом GPS, и от орбитальных данных (эфемерид). Чем дольше устройство не было активно, тем больше нужно получить приемником информации, прежде чем определение позиции будет возможным (устройство было неактивно от 2 до 6 часов — потребуется около 45 секунд; после нескольких дней неактивности или когда устройство движется, не получая информацию 300 км — до 12,5 минут).
• В условиях города видимость GPS спутников часто сильно ограничена, а в закрытых помещениях и туннелях даже невозможна.
• Высокая потребляемая мощность GPS-приемника.

Функции A-GPS

Как работает GPS | РАЗБОР

Для алгоритмов A-GPS необходим канал связи с удаленным сервером, который предоставляет информацию для приемника. Для мобильных устройств этим каналом чаще всего является сотовая связь [прим. 2] . Для передачи информации, устройство должно находиться в зоне действия базовой станции (БС) оператора сотовой связи и иметь доступ в интернет.

Определение приблизительного местоположения

Для мобильных телефонов определить приблизительное местоположение можно по базовым 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 и при ухудшении условий приема точность снижается.

На окраинах городов она составляет 1500 – 2000 метров.

Обновления альманаха

Обновления альманаха позволяет GPS приемнику знать, какие частоты ожидать прежде, чем он даже попробует. Время до первого местоопределения (TTFF) уменьшается с порядка 1 минуты до порядка 1 секунды. И повышается чувствительность [3] A-GPS приемника (до 30 дБ), что позволяет получать более слабые сигналы.

Режимы работы

• On-line — основной режим. Инфраструктура снабжает приёмник информацией об орбитах спутников, а также вычисляет координаты по принятым от пользователей данным. Для данного режима от оператора сотовой связи требуется плотная область покрытия.
• Off-line — вспомогательный режим, ускоряющий время холодного и горячего старта GPS приёмника. Приёмник A-GPS обновляет альманах, эфемериды и список видимых спутников. При этом приём сигнала со спутников и определение собственных координат GPS-приёмник выполняет самостоятельно. Следует заметить, что некоторые A-GPS приёмники не способны работать в этом режиме.

Преимущества

A-GPS имеет несколько важных отличий от обычного GPS, которыми объясняются все преимущества этой системы. Главное преимущество: быстрое получение координат сразу после включения [4] .

Просто о том, как устроена GPS

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).

Недостатки

A-GPS не функционирует вне зоны покрытия сотовой сети.

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

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

Примечания

1. ↑ После запуска GPS-приемнику не известны ни альманах, ни эфемериды. Занимает 5-30 минут в зависимости от условий.
2. ↑ Хотя можно получить необходимую информацию через доступную Wi-Fi точку

Использованная литература и источники

1. ↑Мир связи. Навигация без границ. Вадим Алексеев, Андрей Лексин
2. ↑Сотовик. Позиционирование мобильных телефонов
3. ↑Громаков Ю. А., Северин А. В., Шевцов В. А. Технологии определения местоположения в GSM и UMTS. — М .: Эко Трендз, 2005. — P. 99. — 144 p. — ISBN 5-88405-076-3
4. ↑Мобильники стали точнее

Источник: dic.academic.ru

A-GPS (Assisted GPS)

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 21:15, 9 июня 2017.

A-GPS (англ. Assisted GPS) — система созданная чтобы улучшить работу GPS. Обыкновенный GPS не позволяет точно определить географические координаты в окружении высоких зданий, помещениях и под плотным покровом деревьев. При этих условиях сигнал GPS спутников имеет низкое качество, усложняющее позиционирование.

Из-за этого у не A-GPS замедляется время позиционирования, так как он вынужден получать всю информацию о текущих координатах спутников от спутников GPS.В момент получения координат с неба, типовая чувствительность приемника -145Дб. A-GPS приемник решает эту проблему работая в режиме AssistNow, получает информацию о текущих координатах всех спутников от наземной станции.

Термин A-GPS (Assisted GPS) означает режим работы GPS-приемника, в котором часть необходимой для производства расчетов и определения местоположения информации (альманах, эфемериды, приблизительная оценка доплеровского сдвига) передается GPS-приемнику по дополнительному каналу, например через GPRS. Кроме того, провайдер предоставляющий A-GPS сервис может принимать спутниковые данные с GPS устройства клиента, обрабатывать их и возвращать готовые координаты. Могут быть и другие варианты использования данной технологии, но это уже зависит от провайдера (оператора) предоставляющего услугу A-GPS. [1]

История

Впервые идея родилась у инженеров Джими Сеннота и Ральфа Тейлора, которые в 1981 году подали 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 дебютировала 1 октября 2001 года в США по сети службы спасения «911».

Режим работы

A-GPS Online, эта технология позволяет получать по наземным каналам координаты спутников каждый раз, когда необходимо быстро определить свои координаты. Каждый раз, если приемник не работал более 2 часов (холодный старт ).

A-GPS Offline, эта технология позволяет получать по наземным каналам координаты спутников только один раз в 15 дней и использовать их каждый раз когда необходимо определить координаты после длительного выключения (более 2 часов). Внутри модуля GPS существует математическая модель движения спутников и GPS приемник после получения координат по наземным каналам, корректирует свою модель движения спутников. Что позволяет предсказывать координаты спутников на следующие 15 дней. Предсказание на больший срок, резко понижает точность определения координат.

Переход с GPS на A-GPS

Необходимостью в разработке и внедрению A-GPS стало большое время задержки, которая возникает при начальном поиске устройства с навигацией GPS спутникового сигнала и данных с координатами от спутников. Задержка может составлять от десятка секунд и до нескольких минут в местности с большим количеством высотных сооружений. Использование A-GPS в мобильных устройствах не требует значительных затрат проектировщиков, так как по сравнению с чипами и антеннами GPS они занимают намного меньше места, а то и вовсе могут быть интегрированы в базовую платформу устройства.

Следует отметить, что для работы приемника A-GPS в сети Вашего мобильного оператора, требуется инфраструктура, развернутая на его базовых станциях, которая позволяет ретранслировать сигналы GPS. Дополнительные расходы операторов мобильной связи на аппаратуру могут привести к предоставлению услуги A-GPS за дополнительную плату.

Функции A-GPS

Для алгоритмов A-GPS необходим канал связи с удалённым сервером, который предоставляет информацию для приёмника. Для мобильных устройств этим каналом чаще всего является интернет-соединение с помощью сотовой связи либо Wi-Fi.

Определение приблизительного местоположения

Для мобильных телефонов определить приблизительное местоположение можно по базовым 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 чувствительность A-GPS-приёмника (до 20-30 дБГц), что позволяет определять местоположение при более слабом или нестабильном уровне сигналов (снижается требование по зашумленности принимаемого сигнала). [2]

Плюсы и минусы

Плюсы

Среди преимуществ A-GPS стоит отметить быстрое получение местоположения сразу после включения и повышенную чувствительность приёма слабых сигналов в проблемных зонах (тоннелях, впадинах, в помещениях, на узких городских улицах, в густом лиственном лесу).

Минусы

A-GPS не может функционировать за пределами действия сотовой сети. Существуют приёмники с модулем A-GPS, объединенным с радиомодулем GSM, которые не могут стартовать при отключенном радиомодуле. Для старта самого модуля A-GPS наличие сети GSM не является обязательным. Модули A-GPS при запуске потребляют небольшой трафик 5-7 кБ, а вот при потере сигнала необходимо выполнение повторной синхронизации, что может увеличить затраты клиента, особенно в роуминге. [3]

Терминология

Almanac Data (Альманах). Набор данных об орбитах и работоспособности всех спутников созвездия, передаваемый каждым спутником в его навигационном сообщении. Данные альманаха используются в приемнике GPS для быстрого поиска и ”захвата” сигналов спутников непосредственно после его включения. Обновленная наземной станцией загрузки версия альманаха действительна в течение 28 суток.

TTFF (Time To First Fix ). Время до первого местоопределения. Время, которое затрачивается приемником GPS от момента его включения до первой выдачи координат.

Doppler Shift (Доплеровский сдвиг). Разница между частотами принятого и излученного сигналов, пропорциональная скорости взаимного сближения (удаления) приемника и передатчика.

Ephemeris (Эфемериды). Предвычисленные координаты спутника на орбите, т.е. прогноз его движения в пространстве и времени. Для текущего момента времени вычисляются пользовательским приемником GPS на основе эфемеридных данных (Ephemeris Data), содержащихся в навигационном сообщении спутника.

Ephemeris Data (Эфемеридные данные). Информация, передаваемая спутником в его навигационном сообщении и используемая в приемнике GPS для вычисления точных координат спутника. Набор эфемеридных данных действителен в течение нескольких часов.

Примечания

1. ↑ Assisted GPS [Электронный ресурс] : Материал из www.univers-spb.ru — Режим доступа: http://www.univers-spb.ru/technologys/a-gps.php?print=Y
2. ↑ Assisted GPS [Электронный ресурс] : Википедия — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/A-GPS
3. ↑ Assisted GPS [Электронный ресурс] : Материал из www.mobi-city.ru — Режим доступа: http://www.mobi-city.ru/articlereview/gps

Источник: ru.bmstu.wiki

Технология A-GPS: что это и как работает?

Все чаще смартфоны используются их владельцами в качестве навигаторов, так как очень удобно всегда иметь под рукой компактное устройство, позволяющее определить свое местоположение или построить маршрут до нужного объекта.

Модуль GPS в смартфоне связывается со спутниками на орбите, получая от них сигнал, и показывает на карте свои координаты. Иногда в силу различных обстоятельств обнаружение доступных спутников может быть затруднено и занимает длительное время. Это происходит в зданиях, тоннелях, а также вблизи источников электромагнитного излучения. Даже на открытом воздухе в крупных городах с плотной застройкой могут наблюдаться перебои со спутниковым сигналом.

Для исправления этой ситуации используется функция A-GPS, которая есть в большинстве современных смартфонов.

Технология A-GPS

A-GPS — технология, предоставляющая GPS-модулю дополнительную информацию о наиболее доступных спутниках и интенсивности их сигнала. При включении навигации смартфон практически мгновенно определяет свое местоположение на карте, а поиск спутников возможен даже в закрытых помещениях, а межэтажные перекрытия не являются помехой.

Успешный старт A-GPS произошел в США осенью 2001 года в рамках коммуникационных сетей национальной службы спасения (911).

Как работает A-GPS?

Для получения актуальной информации данная технология использует альтернативные каналы связи. В случае с нашими смартфонами это интернет, предоставляемый сотовым оператором или через Wi-Fi.

A-GPS связывается со своими серверами, передавая сведения о местонахождении, которое определяется по базовым станциям (вышкам) оператора. В ответ с этих серверов поступают свежие сообщения об активных спутниках в данной местности. Используя их, геолокационный модуль смартфона оперативно устанавливает связь с нужными спутниками, не тратя время на поиск всех подряд. Чем больше базовых станций вокруг смартфона, или чем ближе пользователь находится к сотовой вышке, тем точнее регистрируется местоположение смартфона, а значит правильнее информация об имеющихся спутниках.

Плюсы и минусы A-GPS

Как мы видим, преимущества от наличия A-GPS неоспоримы. Это и быстрая установка связи со спутниками, и экономия батареи, так как при «холодном» старте и поиске сигналов модуль GPS интенсивно потребляет заряд аккумулятора. При этом связь с серверами потребляет очень мало интернет-трафика — до 10 килобайт за одну сессию. Важно, что A-GPS не требует участия пользователя, а обновление данных происходит автоматически по мере необходимости.

Но есть у данной функции и недостатки, хотя и незначительные. Она не обеспечит быструю связь со спутниками в местности с дефицитом вышек сотовых операторов или их отсутствием. Следовательно, в дали от цивилизации A-GPS бесполезен.

Несмотря на скромное потребление интернета, регулярное частое обновление и синхронизация A-GPS приведет к увеличению трафика. А при нахождении в роуминге, особенно международном, расходы на связь могут значительно увеличиться.

Как включить и отключить A-GPS?

При активации функции «Геоданные» (GPS-навигация, геолокация) смартфон предлагает выбрать метод определения местоположения. Пользователь может отдать предпочтение сохранению батареи или точности геолокации. Как правило, доступны следующие методы (названия пунктов меню могут различаться в зависимости от версии Android и производителя телефона):

• По всем источник (высокая точность). Определение местоположения происходит при помощи GPS, Wi-Fi и интернет-трафика мобильных сетей. Технология A-GPS активна.
• По координатам сети (сохранение заряда аккумулятора). Местоположение обнаруживается при помощи Wi-Fi и и мобильных сетей. Протокол GPS отключен, A-GPS активен.
• По спутникам GPS (только устройство). Определение местоположения исключительно по спутникам без использования дополнительных каналов связи. Технология A-GPS отключена.

Технология A-GPS необходима для нормальной навигации при помощи смартфона — ее можно использовать регулярно.

Источник: androidlime.ru

Что такое A-GPS и в чем разница от обычного GPS?

Начнем с того, что GPS или Global Positioning System является глобальной системой позиционирования. Если сказать совсем просто, то данная система представляет из себя виртуальную карту, с помощью которой пользователь может определить свое местоположение. Стоит отметить, что названная выше система не имеет ничего общего с GPRS (General Packet Radio Service), поскольку последняя представляет из себя так называемую надстройку GSM для пакетной передачи данных для доступа к мобильному Интернету.

Если все же вернуться к технологии GPS, то ею пользуются не только автомобилисты, как многие думают. Сфера использования системы GPS намного шире. К примеру, она очень популярна среди путешественников, охотников, рыбаков и прочих людей, предпочитающих активное времяпрепровождение и которым время от времени требуется информация о собственном нахождении или местоположении той или иной локации. Кроме того, если необходима информация по скорости передвижения транспортного средства и ориентировочного времени прибытия к пункту назначения – GPS может стать незаменимым средством.

Отметим, что GPS-приёмники отличаются скоростью, с которой они с момента включения могут вычислить координаты, а также чувствительностью и точностью позиционирования. Все эти параметры зависят от чипсета, который оснащен GPS-приёмник.

На рынке представлены чипсеты для GPS-устройств от целого ряда производителей, однако, самыми востребованными считаются чипсеты SiRfstarIII, которые производит компания SiRf Technology. Приёмники, в оснащение которых входит чипсет SiRfstarIII, демонстрируют короткое время так называемого холодного старта, когда системой навигации не пользовались продолжительное время, оно насчитывает пару секунд. К тому же эти чипсеты дают возможность приёма сигналов сразу от 20 спутников. Более того, GPS-приёмники с чипсетами SiRfstarIII считаются самыми чувствительными и обладают высокоточной способностью определения координат.

В чем же состоит разница между GPS и A-GPS?

Для начала стоит упомянуть о том, что в технических спецификациях смартфонов фигурирует информация о разных модулях. Если в одних речь идет о GPS-модуле, то в других – о A-GPS. Та в чем же их отличие? Если в оснащение устройства входит обычный GPS-приёмник, то в ходе холодного старта (что это такое – читайте выше) поиск может затянуться поскольку навигатор не может быстро найти спутник, причем это может продолжаться не одну минуту. Причина долгого поиска спутника GPS-навигатором проста – отсутствие информации о фактическом местоположении спутника.

Если в устройстве применена технология A-GPS, то необходимая информация в оперативном режиме поступает при помощи сети GPRS, 3G или LTE (4G) (трафик не превышает 12 Кб). По своей сути, A-GPS – это программная надстройка для GPS-приёмника, с помощью которой в значительной степени может быть сокращено время поиска спутника в рамках холодного старта. Как уже было отмечено, ускорение достигается в основном за счет альтернативных каналов связи. По большому счету, чтобы технология A-GPS функционировала, требуется канал связи с удаленным сервером, от которого поступает необходимая для GPS-приёмника информация. Если вернуться к мобильным аппаратам, то в их случае это Интернет-соединение сотовой связи или с помощью Wi-Fi.

Отметим, что надстройка A-GPS имеет как преимущества, так и недостатки. Если начать с преимуществ, то стоит отметить очень быстрое определение координат непосредственно после включения. Кроме того, технология усиливает чувствительность приёма слабого сигнала в так называемых мертвых зонах – тоннелях, в помещении, в долинах т.д.

Тем не менее, существенным минусом в A-GPS невозможность работать там, где нет покрытия сотовой сети. Кроме того, применение A-GPS не может быть абсолютно бесплатным, как, к примеру, GPS. Это обусловлено потреблением интернет-трафика надстройкой A-GPS, которые необходимо оплачивать в зависимости от тарификации конкретного интернет-провайдера.

Источник: vnokia.net

GPS и A-GPS: в чем разница и что лучше?

Все современные смартфоны оснащаются системой навигации GPS, но в новых моделях часто можно встретить и другую технологию? В чем разница между ними, и какие преимущества дает буква A?

Приобретая смартфон или планшет, вы можете обнаружить в его характеристиках поддержку GPS и A-GPS. Что это за технология с буквой A, и чем она отличается от давно привычной всем системы спутниковой навигации?

Есть ли разница между GPS и A-GPS?

GPS (от английского Global Positioning System — система глобального позиционирования) — спутниковая система навигации. Она позволяет определять текущее местоположение вашего гаджета на земном шаре при помощи улавливания сигнала со спутника.

А что же такое A-GPS? На самом деле, это не какая-то отдельная технология, а надстройка над системой глобальной навигации. Она добавляет к ней очень важную функцию — тройное позиционирование.

Что такое тройное позиционирование?

Когда вы включаете навигацию на телефоне, ему необходимо связаться со спутником, чтобы определить текущее местоположение — так называемый «холодный старт». В зависимости от местонахождения устройства, он может занимать приличное время: от 10-15 секунд до пары минут.

При использовании новой технологии телефон при холодном старте получает координаты не только из космоса. Данные могут быть взяты с базовой станции вашего оператора связи либо, что чаще, через интернет — мобильный или Wi-Fi.

Одним словом, к чему первому подключишься, оттуда и получишь свое местоположение. Если используются вышки оператора сотовой связи, сперва возможны неточности при позиционировании устройства. Они корректируются, когда гаджет «дозванивается» до спутника.

Что это дает?

Одна голова хорошо, а три — уже дракон! Позиционирование по трем различным источникам позволяет не только ускорить получение координат, но и сопоставить их между собой, чтобы определить местоположение с точностью до нескольких метров.Еще одно важное преимущество технологии — возможность приема сигнала в так называемых «мертвых зонах» — тоннелях, низинах, густых лесах. Один из трех источников сигнала так или иначе «добьет» до «мертвой зоны», и телефон получит координаты.

Досадные мелочи

Несмотря на очевидные достоинства, у технологии есть несколько неудобств:

• Некоторые приемники этого типа требуют, чтобы работал радиомодуль. Если, к примеру, в вашем планшете нет SIM-карты, то есть радиомодуль (GSM) отключен, то A-GPS вы использовать не сможете.
• Вне покрытия сотовой сети и без доступа к интернету функция просто не работает.
• При использовании технологии телефон или планшет передает некоторую информацию через интернет. Ее объем невелик — всего несколько килобайт. Но если вы находитесь в роуминге, с вашего счета могут списать ощутимую сумму даже за них.

В остальном, геопозиционирование с буквой A — удобная штука. Не зря определение местоположения по трем источникам используется в детских часах и собачьих ошейниках! Оно гораздо быстрее и точнее обычного геопозиционирования, а также работает там, куда «не добивает» спутник — например, внутри железобетонных зданий или в метро.

А вот еще интересное о технологиях:

• В чем разница между дополненной и виртуальной реальностью?
• Разрешение UHD и 4К: в чем разница?
• DisplayPort и DVI: в чем разница?

Фото: Pixabay, Dissolve

Источник: ichip.ru