مقدمة رقاقة GPS الرائدة في العالم
Apr 18, 2018

مقدمة رقاقة GPS الرائدة في العالم



نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو اختصار لنظام تحديد المواقع العالمي. يمكن أن توفر وظائف تحديد المواقع والتوقيت وضبط السرعة في جميع الأحوال الجوية. وقد استخدم نظام تحديد المواقع على نطاق واسع في مجال الطيران والطيران والملاحة والنقل والمسح والاستكشاف والعديد من المجالات الأخرى. مع تطوير الدوائر المتكاملة الرقمية واسعة النطاق والحاجة إلى وظائف تحديد المواقع ، بدأت GPS تكون أكثر تكمن في الهواتف المحمولة والإلكترونيات الاستهلاكية. ينص بند الأمن 911 (911) التابع للجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية على أنه قبل نهاية عام 2005 ، يجب تزويد جميع الهواتف النقالة الجديدة بوظيفة تحديد المواقع البسيطة لتسهيل وحدة الإنقاذ للعثور على موقع المتصل في الوقت المناسب. وقد أعلنت الحكومة اليابانية في عام 2004 أن وظيفة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي قد تم إدراجه كمواصفات أساسية لأجهزة الهاتف الخلوي 3G ، وقالت إن الهواتف المحمولة التي ستتاح بعد أبريل 2007 ستكون مجهزة بنظام استلام GPS. على الرغم من أن الهواتف المحمولة التي تعمل على دمج وظائف نظام تحديد المواقع لم تدخل بعد السوق السائدة ، فإن الطرازات المتقدمة من الهواتف الجوالة من الجيل الثالث ستعمل بشكل عام على دمج وظائف النظام العالمي لتحديد المواقع في المستقبل.


رقاقة الأساسية هي واحدة من الأجزاء الرئيسية لنظام تحديد المواقع. تحدد إيجابيات وسلبيات الشريحة الأساسية إلى حد كبير فروق الأداء في منتجات نظام تحديد المواقع العالمي المختلفة. ترتبط تقنية الشي directlyات مباشرة بالمؤشرات التقنية واتجاه التطوير المستقبلي لمنتجات GPS. وقد مكن الجاذبية الضخمة لسعة السوق المستقبلية 'GPS صناعة الرقائق من التطور بسرعة. حاليا ، أدخلت أكثر من عشر شركات رقائق GPS. في يوليو 2005 ، أطلقت شركة Xi'an Huaxun أول رقاقة GPS في الصين. وفي عام 2006 ، نجح معهد الإلكترونيات الدقيقة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم في تطوير شريحتين رئيسيتين لنظام تحديد المواقع العالمي. ومع ذلك ، فإن رقائق تحديد المواقع للشركات المحلية ومعاهد البحوث لديها فجوة كبيرة بين أدائها ومنتجاتها الأجنبية. ويهيمن أساسا على العديد من الشركات الأجنبية الكبرى سوق الرقائق الحالية. من بين هؤلاء ، سرف ، غارمين ، يو بلوكس ، وموتورولا لها تأثير أكبر. تعد منتجات Sony و Fujitsu و nxp و nemerix و unav والموردين الآخرين ، و sirf و u-blox لافتة للنظر بشكل خاص. هذه المقالة ستقدم سرفس و u-blox chips بالتفصيل وتشرح اتجاه تطوير تصميم رقاقة GPS.


تأسست شركة sirf في فبراير 1995 ، وتوفر مجموعات شرائح GPS ومنتجات البرمجيات المقابلة. إنتاجها يمثل 70 ٪ من شحنات رقاقة GPS العالمية. تتكون رقاقة sirf من دائرة متكاملة ذات ترددات لاسلكية ، ودائرة لمعالجة الإشارات الرقمية ، وبرنامج GPS مدمج قياسي. وتستخدم الترددات اللاسلكية الترددات اللاسلكية للكشف عن ومعالجة إشارات لتحديد المواقع لتحديد المواقع. تستخدم دوائر معالجة الإشارات الرقمية لمعالجة إشارات IF. يتم استخدام برنامج GPS المضمن القياسي للبحث عن إشارات القمر الصناعي لتحديد المواقع وتتبعها ولحل إحداثيات وسرعات المستخدم بناءً على هذه الإشارات. سوقها الرئيسي هو الأجهزة المحمولة اللاسلكية والسيارات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وبعض المستخدمين المحترفين لتحديد المواقع. في عام 1996 ، طورت سيرف هيكل رقاقة GPS من الجيل الأول يسمى بنية sirfstari ؛ في عام 1999 طور سيرف الجيل الثاني من هيكل رقاقة السرفستاري. في عام 2004 سرف أطلقت الجيل الثالث هيكل رقاقة sirfstariii. يظهر في الجدول 1 السمات المشتركة لهذه الأجيال الثلاثة من الأنظمة.


الميزات المشتركة لثلاثة أجيال من النظم


في أواخر عام 1997 ، أطلقت شركة sirf مجموعة من شرائح sirfstari / lx منخفضة الطاقة (تمديد منخفض للوحدة lx) على أساس بنية sirfstari ، والتي تستخدم بشكل أساسي للملاحة بالسيارة. إن زمن الاسترداد السريع لمجموعة شرائح sirfstari / lx يبلغ 0.1 ثانية فقط ، وهو أمر مهم للغاية بالنسبة للملاحة بالسيارة ، لأنه في المدينة ، يتم فقدان إشارة القمر الصناعي مؤقتًا عندما تمر السيارة عبر نفق أو طريق في مبنى مرتفع. وفقاً للإحصائيات ، عندما تقود سيارة في شارع مرتفع ، هناك فرصة جيدة لفقدها بعد حوالي 4 إلى 5 ثوانٍ بعد استعادة إشارة القمر الصناعي. كلما كان وقت الاسترداد أقصر ، سيتم إعطاء بيانات أكثر لتحديد المواقع في وقت محدود. . يمكن لشرائح sirfstari / lx تتبع إشارات القمر الصناعي إلى -180dbw ، لذلك يمكن استخدامها أيضًا في مناطق مثل الأشجار التي تمنع إشارات الأقمار الصناعية.


في عام 1999 ، قامت شركة sirf بتطوير الجيل الثاني من رقاقة sirfstarii ، وقدمت أول منتج رقاقة sirfstariie في هذا الهيكل ، وأطلقت منتجات شرائح sirfstariie / lp و sirfstariit في عام 2002. Sirfstariie / lp هي نسخة منخفضة الطاقة من sirfstariie. الحد الأقصى لتيار sirfstariie / lp هو 60ma فقط. في وضع tricklepower ، التيار هو 20ma فقط. يوفر Sirfstariit حلاً مضمنًا لدمج وظائف GPS في بعض الأنظمة المستندة إلى المعالج. يحتاج sirfstariit لمشاركة المعالج والذاكرة في النظام قبل استخدامه. يقوم معالج النظام بتشغيل برنامج sirfnav. لدى سيرفستاري عام 1920 ارتباطات متوازية ، مما يحسن حساسية الالتقاط ، ويقصر وقت تحديد الموقع الأول (ttff) ، وتبدي حساسية التبديل البارد لـ -142dbm.


في شباط / فبراير 2004 ، أطلقت sirf الجيل الثالث من هندسة رقاقة sirfstariii. في فبراير 2005 ، قدم sirf gsc3f و gsc3 على أساس sirfstariii ، الأول بما في ذلك ذاكرة فلاش. في نوفمبر 2006 ، قدم sirf المنتجات القائمة على sirfstariii القائمة على nsc و gsc3lt و gsc3lti ، والتي تحتوي على ذاكرة فلاش. يتم استخدام تقنية Sirfstariii لتلبية احتياجات التطبيقات اللاسلكية والمحمولة lbs. باستخدام البرنامج المقابل ، يمكن أن يتلقى sirfstariii بيانات مساعدة من شبكات 2g و 2.5 g و 3 G ويمكن تحديد موقعها في الداخل. يحتوي Sirfstariii على بنية أجهزة تعادل أكثر من 200.000 ارتباط ، مما يقلل بشكل أكبر من وقت تحديد الموقع الأول.


أثناء تطوير هيكل الأجهزة ، طورت شركة sirf أيضًا سلسلة من البرامج ، مما يجعل من السهل دمج منتجاتها في أنظمة مختلفة. ويشمل البرنامج سيرفوك ، sirfxtrac ، sirfdrive ، و sirfnav. ويرد وصف وظيفي لهذه البرامج في الجدول 2.

وصف وظيفي


تأسست شركة U-blox Switzerland في عام 1997 ، وهي شركة معروفة في تصنيع نظام تحديد المواقع العالمي. مع أداء الملاحة الممتاز والجودة الممتازة لوحدة النظام العالمي لتحديد المواقع ، تمتلك شركة u-blox أعلى حصة سوقية في سوق وحدات نظام تحديد المواقع العالمي. U-blox هو نفسه عضو في اللجنة الأوروبية لتحديد المواقع ولجنة صياغة Galileo. وتشارك في المشروع الأوروبي لتحديد المواقع وصياغة منتجات G & A والبحث والتطوير للمنتجات. وهي حاليا أكبر مورد لتحديد المواقع في أوروبا. استخدم U-blox في البداية رقاقة نظام تحديد المواقع العالمي sirf لإنتاج وحدات واستخدام شرائح sirfstari / lx و sirfstariie. من الجيل الثالث من المنتجات ، بدأت U-blox باستخدام رقائق خاصة بها. تم تصميم رقائق U-blox من الجيل الثالث والجيل الرابع من قبل u-blox ، بما في ذلك الرقاقات ، نواة ip ، هندسة الأجهزة والبرامج ، وينتج مسبك atmel chipsets. ومع ذلك ، من الجيل الخامس ubx-g5 وشرائح GPS في وقت لاحق ، لم تعد تنتجها شركة تصنيع المعدات الأصلية atmel.


أعلن U-blox رسميا في 25 سبتمبر 2006 في الولايات المتحدة تظهر صناعة الالكترونيات GPS أن شرائح ubx-g5 تم تطويرها. هذه السلسلة من الشرائح تتبنى بنية تصميم جديدة ، وأداؤها يقترب من الحد الأقصى من التصميم النظري لتحديد المواقع (GPS. التصميم النظري لمجموعة الشرائح لديه حساسية حدود تبلغ -162dbm وبداية باردة لـ 27 ثانية). يختلف الطراز u-blox g5 عن رقائق سلسلة u-blox ، ولا يزال يستخدم نفس الحزمة التي يستخدمها الجيل الرابع ، ولكن هندسة الأجهزة والبرامج قد تغيرت بالكامل. يحتوي U-blox g5 على الميزات الخمسة الهامة التالية.

هناك قنوات موازية تعادل أكثر من 000 000 1 رابط ، تم رفع حساسيتها من النطاق الأصلي -158 إلى ما لا يقل عن -160 ديسيبل ؛

استهلاك الطاقة أقل من 50mw ؛

يدعم منصات تحديد المواقع GPS و Galileo.

يتم تقصير وقت بدء التشغيل البارد من الـ34 ثانية الأصلية إلى 29 بدء التشغيل البارد ، بالإضافة إلى تقنية تحديد المواقع بمساعدة aggs ، يمكن أن تكون البداية الباردة في الهواء الطلق ضمن 1s ؛

ازداد عدد قنوات النظام العالمي لتحديد المواقع من الجيل الرابع من 16 قناة إلى الجيل الخامس من 50 قناة ؛

يمكن تطبيق Ubx-g5 على المنتجات النقالة مثل الهواتف المحمولة و pdas ، والتي توسع بشكل كبير في سوق الهاتف المحمول.


انظر الجدول 3 للحصول على مقارنة بين أداء u-blox ورقاقات sirf المتعددة.


U-blox و sirf مقارنة أداء العديد من الرقائق


من خلال تاريخ تطوير المنتج لمصنعي شرائح GPS المذكورة أعلاه ، يمكن ملاحظة أن رقاقة GPS تتطور في اتجاه حساسية عالية واستهلاك منخفض للطاقة ومتعددة الأوضاع (أنظمة ملاحة متوافقة مع galileo أو غيرها) ، و A-GPS.


عندما تقوم شركات تصنيع أخرى بتطوير منتجات نظام تحديد المواقع ، يجب أن تركز على مستقبل النظام العالمي لتحديد المواقع المدمجة في مجموعة متنوعة من المعدات ، مثل الهواتف المحمولة ، والكاميرات الرقمية ، وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والحلول المضمنة ، لا تتطور و sirf و u-blox تتنافس رقاقة GPS مستقلة. ثانيا ، يجب علينا حل مشكلة حساسية عالية وانخفاض استهلاك الطاقة. يجب أن نتماشى مع رقاقات g5 u-blox الأكثر تطوراً وأن نطور الخوارزميات والأجهزة لاكتساب الإشارة وتتبعها بشكل ضعيف.


قبل عام 2010 ، سيكون نظام galileo متاحًا تجاريًا في جميع أنحاء العالم ، لذلك فإن تطوير مستقبلات وضع GPS / galileo المزدوج له منظور أوسع. على هذا الأساس ، إذا استطعنا أن نجعل أجهزة تحديد المواقع GPS / galileo / BeiDou ذات الثلاثة أوضاع ، ستكون أكثر قدرة على المنافسة. تطوير أجهزة استقبال نظام تحديد المواقع ، من خلال البرنامج لاستكمال وظائف رقاقة GPS ، وبالتالي تقليل التكاليف ، مما دفع المزيد من الأجهزة المحمولة المحمولة لاستخدام ميزات النظام العالمي لتحديد المواقع.


المعرفة الصناعة ذات الصلة

حقوق الطبع والنشر © شنتشن Cartracker التكنولوجيا المحدودة جميع الحقوق محفوظة.