Программно-определяемый приемник GNSS - GNSS software-defined receiver
 | Эта статья может чрезмерно полагаться на источники слишком тесно связан с предметом, потенциально препятствуя публикации статьи проверяемый и нейтральный. (Июнь 2020 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А программный приемник GNSS это Глобальная навигационная спутниковая система (GNSS) приемник, разработанный и реализованный с использованием программно-определяемое радио.
Приемник GNSS, как правило, представляет собой электронное устройство, которое принимает и обрабатывает в цифровом виде сигналы от группировки навигационных спутников для определения местоположения, скорости и времени (приемника).
Приемники GNSS традиционно реализовывались аппаратно: аппаратный приемник GNSS задуман как специальный чип, который был спроектирован и построен (с самого начала) с единственной целью - быть приемником GNSS.
В программном приемнике GNSS вся цифровая обработка выполняется универсальным микропроцессор. При таком подходе по-прежнему требуется небольшое количество недорогого оборудования, известного как внешний интерфейс, который оцифровывает сигнал со спутников. Затем микропроцессор может работать с этим сырой цифровой поток для реализации функций GNSS.
Аппаратные и программные приемники GNSS
При сравнении аппаратное обеспечение против программного обеспечения Приемники GNSS, для каждого подхода можно найти ряд плюсов и минусов:
- Аппаратные приемники GNSS в целом более эффективны с точки зрения как вычислительной нагрузки, так и энергопотребления, поскольку они были спроектированы узкоспециализированным образом с единственной целью реализации обработки GNSS.
- Программные приемники GNSS обеспечивают огромную гибкость: многие функции приемника можно изменять только с помощью программного обеспечения. Это обеспечивает приемнику адаптивные возможности в зависимости от потребностей пользователя и условий работы. Кроме того, ресивер можно легко обновить с помощью программного обеспечения.[1]
- При некоторых предположениях программные приемники GNSS могут быть более прибыльными для некоторых приложений, если доступна достаточная вычислительная мощность (и может использоваться несколькими приложениями). Например, микропроцессор смартфон может использоваться для обеспечения навигации GNSS с единственной необходимостью включения внешнего интерфейса (вместо полноценного более дорогого аппаратного приемника).
В настоящее время большая часть рынка приемников GNSS все еще аппаратное обеспечение. Однако уже существуют операционные решения, основанные на программном подходе, которые могут работать на недорогих микропроцессорах. Ожидается, что программные приемники GNSS увеличат свою долю на рынке или даже захватят ее в ближайшем будущем после развития вычислительных возможностей микропроцессоров (Закон Мура ).
Сравнение реализаций
- Это сравнение касается исключительно GNSS SDR; пожалуйста, не включайте общее программное обеспечение для определения местоположения и картографирования GNSS.
 | Эту статью или раздел следует оформить в виде таблицы. (Август 2015 г.) |
- ООО «Галилео Спутниковая Навигация» - ГСН:
- Бизнес-модель - основная лицензия на интеллектуальную собственность + роялти
- Разработка
- Язык программирования: C
- Пользовательский интерфейс - NMEA
- Аппаратная поддержка:
- Платформы
- ПК - windows
- ПК - Linux
- CEVA - семейство XC
- CEVA - TL3 / 4
- Каденция (Tensilica) - BBE16 / 32
- РФ ИП
- МАКСИМ
- NEC
- Платформы
- Поддержка сигналов GNSS / SBAS:
- Функции:
- Приобретение: да
- Отслеживание: да
- Создание наблюдаемого псевдодальности: да
- Расшифровка навигационных данных: да
- Оценка позиции: да
- Максимальное количество продемонстрированных каналов реального времени: 16 / система
- Мульти-коррелятор: да
- Пример записи данных: да
- SX3 (ранее SX-NSR)
- Общая информация:
- Разработка:
- Язык программирования: C ++
- Пользовательский интерфейс (нет, CLI, GUI ): Интерфейс командной строки, графический интерфейс
- В активной разработке (на сегодняшний день): да (17 марта 2016 г.)
- Создатель / спонсор: IfEN GmbH, Германия
- Последний выпуск (версия и дата): v3.2.1, март 2016 г.
- Первый выпуск (версия и дата): v1.0, март 2007 г.
- Аппаратная поддержка:
- Интерфейсы: NavPort, NavPort-4, SX3 интерфейс
- Поддерживается специальное оборудование хост-компьютера: SIMD (SSE2, SSSE3), CUDA
- Поддержка многоядерности: да
- Поддержка сигналов GNSS / SBAS:
- Функции:
- Приобретение: да (несколько алгоритмов)
- Отслеживание: да (несколько алгоритмов)
- Создание наблюдаемого псевдодальности: да
- Создание наблюдаемой фазы несущей: да
- Расшифровка навигационных данных: да
- Анализатор спектра: да
- Оценка позиции: да
- Максимальное количество продемонстрированных каналов реального времени: 490 (каналы GPS L1 C / A @ частота дискретизации 20 МГц, 3 коррелятора на канал, процессор INTEL Core i7-4970K (без разгона))
- Интерфейс прикладного программирования: да
- Поддержка двойной антенны: да
- Сцинтилляционный мониторинг: да
- Мульти-коррелятор: да
- Пример записи данных: да
- Снижение многолучевости: да (несколько алгоритмов)
- GNSS-SDRLIB
- Общая информация:
- Разработка:
- Язык программирования: C
- Пользовательский интерфейс (нет, CLI, GUI ): Интерфейс командной строки, графический интерфейс.
- Количество разработчиков: 1?
- В активной разработке (на сегодняшний день): да (25 сентября 2013 г.)
- Создатель / спонсор: Токийский университет морских наук и технологий, Япония.
- Последний выпуск (версия и дата):
- Первый выпуск (версия и дата):
- Аппаратная поддержка:
- Внешние интерфейсы: NSL STEREO v2 и SiGe GN3S Sampler v3
- Поддерживается специальное оборудование хост-компьютера: SIMD (SSE2 и AVX)
- Поддерживается многоядерность ?:
- Поддержка сигналов GNSS / SBAS:
- Функции:
- Приобретение: да
- Отслеживание: да
- Генерация псевдодальности: да
- Расшифровка навигационных данных: да
- Спектральный анализ: да
- Оценка местоположения: да (через RTKLIB)
- Максимальное количество продемонстрированных каналов реального времени:?
- АРАМИС (ранее iPRx)
- Версии:
- Бесплатная академическая версия
- Приемник монитора ионосферных сцинтилляций
- Версия R&D
- Общая информация:
- Разработка:
- Язык программирования: C ++
- Пользовательский интерфейс: графический интерфейс
- В активной разработке (на сегодняшний день): да (ноябрь 2014 г.)
- Создатель / спонсор: iP-Solutions, Япония, JAXA, Япония.
- Последний выпуск (версия и дата): февраль 2018 г.
- Первый выпуск (версия и дата): апрель 2008 г.
- Аппаратная поддержка:
- Интерфейсы: Eagle, FEM, Simceiver
- Поддержка многоядерности: да
- Поддержка сигналов GNSS / SBAS:
- Функции:
- Приобретение: да
- Отслеживание: да
- Создание наблюдаемого псевдодальности: да
- Создание наблюдаемой фазы несущей: да
- Расшифровка навигационных данных: да
- Оценка позиции: да
- Максимальное количество каналов реального времени: 60 (5 корреляторов на канал)
- Интерфейс прикладного программирования: да
- Поддержка двойной антенны: да, для внешнего интерфейса FEM
- Мульти-коррелятор: да
- Пример записи данных: да
- Версии:
- SoftGNSS v3.0 (также известный как SoftGPS)
- Общая информация:
- Публикация: https://www.springer.com/birkhauser/engineering/book/978-0-8176-4390-4
- Исходный код: прилагается к книге
- Лицензия на программное обеспечение: GPL v2
- Программный приемник GNSS не в реальном времени (постобработка)
- Разработка:
- Аппаратная поддержка:
- Внешние интерфейсы: SiGe GN3S Sampler v1 (в исходной версии SDR и драйвера). Записи сигналов, происходящие из других версий Sampler или других внешних интерфейсов, требуют изменений конфигурации, а в некоторых случаях также незначительных изменений кода.
- Поддерживается специальное оборудование хост-компьютера: нет
- Поддерживается многоядерность ?: нет
- Поддержка сигналов GNSS / SBAS (отдельная версия для каждого диапазона каждой GNSS):
- GPS: L1CA
- Функции:
- Приобретение: да
- Отслеживание: да
- Создание наблюдаемого псевдодальности: да
- Наблюдаемая фаза несущей: нет
- Расшифровка навигационных данных: да
- Оценка позиции: да
- Общая информация:
- GNSS-SDR, Программно определяемый приемник GNSS с открытым исходным кодом
- Общая информация:
- Разработка:
- Язык программирования: C ++
- Пользовательский интерфейс (нет, CLI, GUI ): CLI.
- Количество разработчиков: 26 (по проекту)
- В активной разработке (на сегодняшний день): да (19 марта 2020 г.)
- Создатель / спонсор: Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya
- Последний выпуск (версия и дата): 0.0.12 (по состоянию на март 2020 г.)
- Первый выпуск (версия и дата): 11 марта 2011 г. первая фиксация svn
- Аппаратная поддержка:
- Поддержка сигналов GNSS / SBAS:
- Функции:
- Приобретение: да (несколько алгоритмов)
- Отслеживание: да (несколько алгоритмов)
- Создание наблюдаемого псевдодальности: да
- Создание наблюдаемой фазы несущей: да
- Расшифровка навигационных данных: да
- Оценка позиции: да
- Максимальное количество продемонстрированных каналов реального времени:> 100
- Форматы вывода: RINEX, KML, GPX, GeoJSON, NMEA, RTCM, промежуточные результаты хранятся в двоичных файлах .mat, читаемых из MATLAB и Октава, и из Python через h5py.
Рекомендации
- ^ Приемники программного обеспечения реального времени, GPS World, 1 сентября 2009 г. Авторы: Пьер-Андре Фарин, Марсель Баракки-Фрей, Грегуар Валчли, Сирил Боттерон
дальнейшее чтение
- Борре, К; Акос, Д; Bertelsen, N; Риндер, П; Дженсен, С. Х. (2007). Программно-определяемый приемник GPS и Galileo: одночастотный подход. Birkhauser. ISBN 978-0-8176-4390-4.
- Пани, Томас (2010). Обработка навигационных сигналов для программных приемников GNSS. Артек Хаус. ISBN 9781608070282.
- Петровский, Иван; Цудзи, Тошиаки (2012). Цифровая спутниковая навигация и геофизика, практическое руководство с имитатором сигналов GNSS и лабораторией приемников. Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521760546.