با رشد روزافزون کاربردهای موقعیتیابی ماهوارهای در صنایع مختلف، شرکتهای تولیدکننده چیپستهای GNSS تلاش میکنند با ارائه خانوادهای از چیپستها، نیازهای متنوع بازار را پوشش دهند. در این مقاله به مقایسه خانوادههای مختلف چیپستهای چند شرکت بزرگ میپردازیم و ویژگیهای کلیدی آنها را بررسی میکنیم.
بررسی فنی خانواده چیپستهای GNSS شرکتهای مطرح :
۱. Qualcomm — Snapdragon Location Platform
- معماری و فناوری:
چیپستهای Qualcomm معمولاً در قالب یک SoC (System on Chip) با ادغام کامل بخشهای GNSS، مودمهای سلولی، پردازش سیگنال و مدیریت انرژی عرضه میشوند. - سیستمهای GNSS پشتیبانیشده:
GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou، همچنین QZSS و SBAS. - فرکانسها:
عمدتاً L1 و L5. برخی چیپستها دارای قابلیت چندفرکانسی هستند اما تمرکز بیشتر روی مصرف بهینه است. - ویژگیهای فنی:
- ادغام فناوری Assisted-GNSS (A-GNSS) برای تسریع زمان تعیین موقعیت (TTFF)
- پشتیبانی از فیلترهای دیجیتال پیشرفته برای کاهش نویز
- بهینهسازی مصرف انرژی برای دستگاههای موبایل
- قابلیت اجرای الگوریتمهای Sensor Fusion با سنسورهای حرکتی (IMU، ژیروسکوپ)
- کاربرد: گوشیهای هوشمند، تبلتها، دستگاههای پوشیدنی.
۲. Broadcom — سری BCM47xxx
- معماری و فناوری:
پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) قدرتمند برای پردازش سیگنال GNSS با مصرف انرژی پایین، معماری چند هستهای برای پردازش موازی. - سیستمهای GNSS پشتیبانیشده:
GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou، QZSS و SBAS. - فرکانسها:
چیپستهای Broadcom معمولاً چندفرکانسه (L1، L5) هستند، که امکان دریافت سیگنالهای با کیفیتتر و دقیقتر را فراهم میکند. - ویژگیهای فنی:
- استفاده از تکنولوژی Multi-constellation برای بهبود پایداری و دقت در محیطهای چالشبرانگیز مثل شهرهای بزرگ.
- الگوریتمهای پیشرفته برای مقابله با تداخل و نویز (Anti-Jamming)
- پشتیبانی از A-GNSS و قابلیت FTM (Fine Timing Measurement) برای بهبود دقت زمانسنجی
- کاربرد: موبایل، تبلت، دستگاههای IoT با نیاز مصرف پایین.
۳. u-blox — سری NEO, F9, ZED
- معماری و فناوری:
تمرکز u-blox روی طراحی ماژولار است. چیپستها از معماری ARM Cortex-M به همراه پردازنده DSP برای پردازش سیگنال GNSS بهره میبرند. - سیستمهای GNSS پشتیبانیشده:
GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, SBAS و IRNSS. - فرکانسها:
خانواده NEO معمولاً تکفرکانس (L1)، خانواده F9 چندفرکانسه (L1/L2/L5) و ZED هم پیشرفتهتر با پشتیبانی از چندین فرکانس است. - ویژگیهای فنی:
- سری F9 قابلیت RTK را با دقت سانتیمتری ارائه میدهد.
- پشتیبانی از فناوری PPP برای موقعیتیابی دقیق جهانی بدون نیاز به ایستگاه پایه محلی.
- الگوریتمهای مقاوم در برابر جمر و اسپوفینگ.
- فریمویر قابل آپدیت و پشتیبانی نرمافزاری گسترده.
- کاربرد: از دستگاههای مصرفی تا ناوبری صنعتی و کشاورزی دقیق.
۴. Septentrio — سری AsteRx و PolaRx
- معماری و فناوری:
استفاده از پردازندههای سیگنال دیجیتال با معماری پیشرفته به همراه سختافزارهای مقاوم در برابر نویز و تداخل. - سیستمهای GNSS پشتیبانیشده:
GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, SBAS و IRNSS. - فرکانسها:
چندفرکانسه با پشتیبانی گسترده از L1، L2، L5 و فرکانسهای کمکی دیگر. - ویژگیهای فنی:
- فناوری RTK با دقت میلیمتری
- الگوریتمهای پیشرفته تصحیح خطا، حذف نویز چندمسیره و کالیبراسیون پویا.
- سیستمهای ضد جمر و اسپوفینگ بسیار قوی (military-grade protection)
- پشتیبانی از پروتکلهای تصحیح داده نظیر NTRIP، RTCM و غیره.
- کاربرد: نقشهبرداری دقیق، هوافضا، کاربردهای نظامی و صنعتی با نیاز به دقت بالا.
۵. MediaTek — سری MT333x
- معماری و فناوری:
طراحی کممصرف با تمرکز بر کاربردهای موبایل و دستگاههای IoT، معماری تک چیپ با پردازنده سیگنال داخلی. - سیستمهای GNSS پشتیبانیشده:
GPS, GLONASS، برخی خانوادهها Galileo و BeiDou. - فرکانسها:
معمولاً تکفرکانسه یا دو فرکانسه ابتدایی (L1، بعضی مدلها L5). - ویژگیهای فنی:
- الگوریتمهای بهینهسازی انرژی و کاهش نویز در محیطهای شهری
- پشتیبانی از A-GNSS برای تسریع TTFF
- قیمت پایین و قابلیت ادغام آسان در دستگاههای کوچک
- کاربرد: گوشیهای ارزانقیمت، دستگاههای IoT، و کاربردهای عمومی.
جمعبندی فنی
شرکت | معماری پردازش | پشتیبانی چند فرکانسه | فناوری موقعیتیابی دقیق | الگوریتمهای ضد تداخل | مصرف انرژی | کاربرد اصلی |
---|---|---|---|---|---|---|
Qualcomm | SoC یکپارچه | بله (L1, L5) | A-GNSS و Sensor Fusion | بله | بسیار کم | موبایل، پوشیدنی |
Broadcom | DSP چند هستهای | بله (L1, L5) | Multi-constellation | پیشرفته | بسیار کم | موبایل، IoT |
u-blox | ARM + DSP | بله (چند فرکانسه) | RTK، PPP | مقاوم در برابر اسپوفینگ | متوسط | صنعتی، دقیق، مصرفی |
Septentrio | DSP پیشرفته | بله (چند فرکانسه) | RTK میلیمتری | نظامی/صنعتی بسیار قوی | متوسط | صنعتی، نظامی، نقشهبرداری |
MediaTek | تک چیپ DSP داخلی | محدود (معمولاً L1) | A-GNSS | پایهای | کم | موبایل ارزان، IoT |