户外穿越易迷失,导航设备不能少
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1、户外穿越迷路酿悲剧
近几年在欧美发达国家非常流行的户外运动在中国也慢慢热起来,越来越多的人们走出房间,投身大自然。户外休闲运动中多数带有探险性,属于极限和亚极限运动,有很大的挑战性和刺激性,拥抱自然,挑战自我。户外运动可以増强身体素质,提高身体对自然环境的适应能力。陶冶情操’净化灵魂,培养机智、勇敢、拼搏精神。培养集体(团队)精神甚至为科学考察服务。是一种健康的生活方式。然而户外运动的风险是不能忽略的。野外迷路是户外运动的非常大的风险因素。
5月29日8时35分,阿拉善右旗官博发布消息,称“失联游客发现地距离阿右旗府巴丹吉林镇200多公里。救援队克服困难,连夜跋涉,于29日6时分别到达两个发现地。经确认,失联游客潘某某意识清醒,身体虚弱,随车医护人员立即对其组织实施救援;另一名失联游客赵某已无任何生命体征,确认死亡。”
29日6时许,生还大学生找到了,他严重脱水,无法说话,喉咙沙哑,只能轻声的“啊、啊”,并挥动手臂,表示自己还活着。在距离生还大学生大约2公里外的一处沙丘底部草丛下,发现了遇难大学生
29日中午,他们用车辆护送生还大学生从沙漠中驶出,并送往医院。下午,遇难者遗体已运出巴丹吉林沙漠,搜救人员全部安全撤离沙漠。
在沙漠中迷失方向,未能到达计划中的补给水源处造成了这起悲剧。
人们事后猜测几种原因中,GPS装备不够精确或失效、使用不当具有非常大的嫌疑。
2、户外旅行专业GPS设备不能少
在城市中,我们找不到路用手机导航就可以轻松搞定。Google地图、百度地图、高德地图、搜狗地图等都可以基本满足我们的需求,最主要的原因是,即使他们把我们带偏了也基本没啥危险,但野外却不同。
GPS在户外用户上,主要分为两大类:一类是手机GPS和蓝牙GPS模块或记录仪,安卓android、苹果。手机GPS,随着智能手机的普及,现在多数智能手机可以很方便实现GPS导航,优势是无需单独购买,携带使用方便,但是与第一类差距还是有的,主要是户外等高线地图资源少、待机时间短、三防保护机型少。另一类是手持机,主要厂商为Garmin高明和麦哲伦Magellan。手持机,就是专门为户外登山徒步是用途设计的,各方面性能都比较全面,曾经在户外GPS市场占有很大份额,近年市场逐渐受智能手机普及影响而下降。GPS手持机,价格一般在千元左右,高端的三四千也很多,成本较高,性能优势就是地图详细、待机时间长、三防保护、使用方便学习入门成本低、更加专业。
3、GPS终端设备选择有讲究
对于资金有限、刚进入户外圈、没考虑专业化探险或长时间无人区穿越、对待机时间要求不是特别高、活动探路不太频繁、在危险性低的地区活动,选择使用智能手机GPS导航就可以。对于户外新人,都是刚接触,对户外探险或风险较大的活动很少接触到,并且多数人资金并不充裕,从手机GPS入门完全可以,并且这里板块的手机GPS地图已经很丰富,无需新人动手制作,学习障碍成本都很低。
但手机GPS存在致命的缺点,待机时间长、导航精度低、户外适应能力差、功能少等。对于进入无人区旅行来说,用手机GPS导航无疑是存在巨大风险,把生命压在了一个巨大的不确定性之上。
GPS手持机作为专业设备,在关键时刻可以带你走出迷茫,走向希望。
主要有2大厂商,一个是高明Garmin,一个是麦哲伦Magellan。
1、Garmin高明GPS,高明是全球最大的手持GPS厂商,做工很好,性能也很不错,专业程度也高。Garmin多数GPS自带地图就够户外使用,无需在独立制作,省去很多麻烦。行货自然是最好也纠偏地图会更好用,至少国内分享轨迹资源都是纠偏的。
2、麦哲伦针对低端价格市场,价格便宜,地图没有高明那么丰富,部分产品开机搜星没有高明那么快。
3、近年来国内厂家在这方面也有较大进步,集思宝、中海达等公司的产品在专业测绘。野外检修收集数据等关系国计民生的领域有很多用途,业逐渐向民用领域发展。
4、芯片厂商呈现双寡头
GPS厂商主要分为:芯片厂商、模块厂商、终端产品厂商。上面已经介绍了民用领域手持导航设备的选择,下面就说一下背后的故事:芯片与模块。
GPS最主要的上游链应用端厂商主要是GPS芯片,也是关系到整个GPS产品的战略性发展的第一步,没有好的GPS芯片,是不可能有好的GPS模块及成品,GPS芯片的实力,不仅代表了一家公司的GPS产业水平,更是整个国家的GPS产业发展浓缩,目前产业最成熟的的是美国GPS。
基本上,整个市场的芯片组出货量是以SIRF与u-blox公司为主要供应商,在综合性能及市场占有率方面均要比其他品牌要占一些优势。其他公司在目前的表现情况来看还不足以有致命的杀伤力,主要原因是u-blox及SIRF公司占据了全球GPS行业太多的专利,导致其他公司难以跨越专业的门槛直接竟争。
u-blox公司既生产芯片,也生产模块。 主要应用在汽车导航等领域,近几年在手持设备领域也有发展。原装车市场主要采用陀螺仪+GPS混合导航系统,在这一方面,u-blox公司的产品由于自带相应的程序,而且精度达到了陀螺仪+速度计导航的盲区导航5%的高精度,自然占有精度及功能的优势,与外置CPU的产品对比,性能更稳定可靠,在GPS主要的技术指标导航精度上,u-blox的产品要明显优于其他公司的产品线。
SIRF公司主要供应芯片,模块产品SIRF公司交给第三方公司开发的产品,在车载机的稳定性及抗干扰能力,振动及质量方面要逊色于u-blox,模块的最高工作温度只有80度的温度,而对于汽车行业而言,最高温度在车内可能会达到82度,更由于绝大多数第三方公司本身不具备TS16949的欧美车载专业认证,无法进入原装车市场也是损失份额的重要原因。但这样也有好处,全球的第三方厂商设计生产处各种各样的模块,终端产品,使SIRF公司的芯片成为手持机市场当之无愧的霸主。本文主要介绍手持导航设备,所以我们主要关注的是SIRF的解决方案。
5、定位准、响应快、低功耗、小尺寸成为趋势
SIRF于今年春季最新推出的新一代的定位芯片SiRFstar 4e B03和SiRFstar 5e B02。
SiRFstar 4e B03,拥有着更高的性能,更低的功耗和更小的尺寸。SiRFstar 4e B03的信号采集灵敏度达-160dBm,追踪灵敏度达-163dBm;它的InstantFix扩展星历(SGEE、CGEE);并通过芯片内部的先进的DSP架构主动消除干扰。在功耗方面,SiRFaware Hot-Start:1s TTFF、功耗低于1mW;TricklePowerTM 模式下的功能是8mW/1Hz。尺寸仅为3.5mm x 3.2mm x 0.6mm,采用42-WLCSP封装,0.5mm球间距。考虑到方便老客户的使用,引脚兼容现有的4e设计,所有4e P2.2更新补丁内置于ROM中,InstantFix (SGEE、CGEE)可选配SPI闪存,支持TCXO以提高性能,同时支持Crystal晶振以降低成本。SiRFstar 4e B03将于5月8日正式量产。
SiRFstar 4e B03与竞品的数据对比
在功耗方面,1.8V工作电压对于可穿戴式产品、手持类设备的设计很重要,目前还只有CSR的产品能做到。
更新一代的SiRFstar 5e B02也即将上市。这款芯片相比SiRFstar 4e B03的最大不同是,它可以支持除美国GPS以外的俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统。
SiRFstar 5e B02能够在一颗很小的定位芯片中,做到同时支持俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗,这一点对于产品定位的准确度很关键,同时也方便客户的产品打入到全球各地的市场。同时支持TCXO和Crystal晶振,也有利于降低成本。
SiRFstar 5e B02支持MEMS传感器,则方便在可穿戴式应用上的差异化设计。
SiRFstar 5e B02的SmartGNSS 功耗模式,可根据信号条件和卫星可用性进行智能的设置,帮忙产品大幅降低功耗。在强信号条件下,可节省最多30%的功耗。SiRFstar 5e B02的模块样品的尺寸仅为10*10 mm。
6、中国北斗卫星导航芯片也在快速发展
随着中国北斗卫星组网工作越来越完善,各个厂家的产品中越来越多的支持北斗导航起来。为壮大北斗导航产业的发展国内厂家在研制导航芯片领域也不遗余力和芯星通拥有完全自主知识产权的多系统多频率卫星导航高性能SoC芯片于2010年9月25日在“北斗星通十年成果展暨产业发展研讨会”上隆重发布。
该芯片能够支持全部现有卫星导航系统及上述系统的所有频点(北斗1 S/L、北斗2 B1/B2/B3、GPS L1/L2/L5、GLONASS L1/L2 和GALILEO E1/E5a/E5b),创造性地设计了统一的可配置的基带硬件架构,使相同的硬件单元可实现处理来自不同系统的信号,真正实现了多系统融合。通过内嵌CPU实现了算法功能一体化,达到了单芯片可以自主定位的目的,而且不同系统的任意四颗星均可联合定位。支持接收机自主完好性检测,使得位置信息的安全性和可靠性得到了充分保障。是国内第一颗多系统多频率高性能SoC芯片,也是国际上第一颗支持全部现有GNSS的芯片。
通过打造这颗具有完全自主知识产权的芯片来打破国外对核心芯片及技术的垄断,摆脱关键领域对GPS的依赖。这颗芯片的意义还在于,通过它可以逐步实现产业化对于接收机的小型化,低成本,低功耗,高性能的目标要求。”韩绍伟博士还向嘉宾展示了芯片架构图、功能测试结果及典型应用实例。基于该芯片,已研发出系列OEM板卡和模块,满足不同领域应用需求。
该芯片为国家的北斗事业做出了巨大的贡献,确实为逐步实现北斗梦想跨出了非常重要的一步。
2013年推出首款北斗55纳米最小芯片。今年5月13日推出全球首款全系统多核高精度导航定位系统级芯片NebulasII。
有性能优异的导航芯片,才有可能设计出性能优异的导航模块和终端产品。中国是导航模块的生产大国,不完全统计就有大大小小的4000家企业。随着北斗导航产业的逐渐成熟,我们在芯片设计制造领域也越来越有分量。
总结:
野外探险、到达陌生的地方,导航系统是必不可缺少的,一款性能优良的设备在关键时刻能救你一命,带你走出迷茫,走向希望。性能优良的设备背后是科学家、工程师等从业人员的默默付出换来的。希望悲剧不再发生,在准备好以前不要盲目去冒险。野外探险易迷失,导航设备不能少。