모든 글로벌 항법 위성에 대한 기술

주차장에서 차의 네비게이션 시스템을 켜고 모래 시계 모양이 멈추고 위성 문제가 해결되기를 기다리는 것은 짜증나는 일일 수 있습니다. 여기서 중요한 것은 바로 '최소 수선 시간(TTFF)', 즉 무선 수신기가 시야에 있는 위성(가시 거리)에서 신호를 수신하고 신호를 삼각 측량하는 시간입니다.

가시 거리 내에서, 글로벌 네비게이션 시스템의 무선 신호는 일반적으로 네비게이션 전문 용어로 '도시 협곡'이라고 하는 대형 건물, 넓은 삼림 지대, 주차장/실내 및 잡음이 많은 RF 환경과 같은 장애물의 영향을 받습니다. 이러한 요소들은 네비게이션 수신기가 이러한 신호를 수신하는 것을 방해하거나 수신을 상당히 지연시킬 수 있습니다.

STMicroelectronics의 Teseo-LIV3F 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS) 모듈 및 관련 평가 기판을 살펴보겠습니다.

주어진 시간에 수신되는 위성의 수는 항상 많을수록 더 좋습니다.

최신 GNSS 시스템은 여러 글로벌 네비게이션 시스템에서 위성 시스템을 수신할 수 있습니다.

ST의 Teseo-LIV3F 모듈은 GPS, Glonass, Galileo, QZSS 및 BeiDou와 같은 수많은 글로벌 표준에서 동시 위성 신호를 수신한다는 점에서 다른 제품과 차별화됩니다.

Teseo GNSS 제품군의 시각화 및 개발을 위한 STMicroelectronics의 Teseo-Suite PC 소프트웨어. (이미지 출처: STMicroelectronics)

이것은 동시 다중 성상도라는 기능으로, GPS와 같은 시스템만을 활용하거나 동시에 수신할 수 있는 시스템의 수가 제한된 모듈에 비해 대단한 이점을 갖습니다.

약하거나 부분적인 신호로부터 적은 수의 위성이 수신되는 것을 완화하기 위한 다른 방법들이 있습니다.

Teseo-LIV3F는 자율 지원 GPS를 허용합니다. 따라서 모바일 GSM과 같이 네트워크 가용성을 제공하는 장치의 경우, 위성 위치 및 예측된 미래의 위치에 대해 공개적으로 사용 가능한 데이터베이스를 활용하는 기능은 사용 가능한 처음 몇 개의 신호를 취하고 사용 가능한 정보를 기반으로 현재 위치를 추정하는 기능을 의미합니다. 이렇게 하면 삼각 측량 연산의 처리 작업이 많이 줄어들며, 장치에서 더 많은 신호가 수신될 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 이는 최소 수선 시간으로 변환됩니다. 매우 고도의 과학적 지능이 요구되는 일이지만, ST 모듈 및 개발 환경이 모든 힘든 작업을 수행하므로 개발자가 고민할 필요가 없습니다.

사용자가 핸드헬드 장치에서 점점 더 많은 기능을 요구함에 따라, 모바일 장치 시장에서는 공간이, 항공기에서는 무게가 매우 중요합니다. 9.7mm x 10.1mm(0.38" x 0.39")의 초소형 크기는 이 장치의 두드러진 또 다른 특징입니다.

물리적인 제약으로 인해 수신이 불가능한 경우가 있습니다. 터널, 실내, 위에서 설명한 도시 협곡 및 잡음이 있는 RF 환경은 '추측 항법'이 유용한 곳입니다.

ST의 라이브러리 및 개발 환경을 살펴본 후, 저는 이들이 자이로, 가속도계 및 관성 측정 장치 라인에 쉽게 접근할 수 있도록 하여 공간과 관련된 장치의 물리적 위치를 측정할 수 있기 때문에 태양의 흑점 폭발 시에도 장치가 지도를 계속 움직이게 한다는 것을 알게 되었습니다.

(이미지 출처: STMicroelectronics)

개발의 용이성을 지원하는 일환으로 ST는 Arduino 폼 팩터 실드 호환 헤더 커넥터를 특징으로 하는 Nucleo 에코시스템 개발 확장 기판과 동시에 이 모듈을 출시하기 시작했습니다.

이 확장 기판은 STM32 Nucleo 개발 기판 제품군의 NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG 또는 NUCLEO-L073RZ 기판과 함께 사용하는 것이 좋습니다.

STM32Cube용 ST의 X-Cube-GNSS1 소프트웨어 확장도 이 개발 실드에 대한 즉각적인 개발을 위해 사용할 수 있습니다.

이 개발 기판은 STMicroelectronics의 GNSS PC 개발 도구인 TESEO-SUITE로 향상될 수 있습니다. 이 도구는 탐색 수신기의 시각화, 관리, 구성 및 평가를 지원하여 펌웨어 재구성 및 향후 펌웨어 업그레이드와 같은 기능을 지원합니다.

모바일 시장의 빠른 개발 도구와 관련하여 ST는 TESEO GNSS 솔루션용 Android 하드웨어 추상화 계층 장치 구동기인 AndroidHAL-Teseo를 보유하고 있습니다.

이는 휴대전화, 태블릿, 자율 항공기 또는 함대 추적 설계자 또는 이러한 장치의 사용자에게 매우 흥미진진한 일입니다.