[GNSS筆記]衛星導航系統的千禧蟲問題(Rollover)

全球導航衛星系統(GNSS)是現代生活不可或缺的基礎設施,從智慧型手機定位、車輛導航到精密測量,都仰賴這些衛星系統。然而,這些系統存在一個鮮為人知的技術限制——週數翻轉(Week Number Rollover)問題。

什麼是GNSS週數翻轉?

週數翻轉是指GNSS系統用來記錄時間的週數計數器達到上限後歸零的現象。這就像汽車里程表跑滿後重新從零開始計算一樣,但對於依賴精確時間的導航系統來說,這可能造成嚴重的問題。

為什麼會發生週數翻轉?

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[GNSS筆記]多衛星系統整合:GPS + GLONASS + Galileo + BeiDou 有多強?

打開你的手機定位設定,可能會看到「使用 GPS、GLONASS、Galileo 和 BeiDou」的選項。很多人會好奇:為什麼需要這麼多衛星系統?難道 GPS 不夠用嗎?

在我剛開始開發 GNSS 應用時,也認為 GPS 就足夠了。但在實際測試中,我們發現在台北市區,單用 GPS 時定位經常「跳動」,誤差可達 30-50 公尺;而啟用多 GNSS 後,定位穩定性大幅提升,誤差降到 10-15 公尺。

今天就來深入探討:為什麼多 GNSS 系統整合如此重要?它帶來哪些實質改善?

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NMEA 協定:GNSS 接收機的通用語言

當你打開任何一款 GNSS 接收機的串口監控軟體,看到的第一個畫面通常是一串串以 $GP 開頭的文字訊息,不斷地滾動更新,有一種很洗畫面的感覺。這就是 NMEA 協定,幾乎所有 GNSS 接收機都支援的標準輸出格式。

在我剛開始開發 GNSS 應用時,面對這像火星文的字串完全摸不著頭緒。但當我慢慢理解了 NMEA 的結構後,才發現它其實沒那麼難懂,而且包含了定位所需的幾乎所有資訊。今天就來完整解析 NMEA 協定,讓你也能輕鬆讀懂衛星的「語言」。

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[GNSS筆記]從衛星到你的手機,定位是如何實現的?

每天我們打開手機地圖、使用導航、叫外送,都在使用 GNSS 定位技術。但你有想過,為什麼手機能知道你在哪裡嗎?衛星在 2 萬公里外的太空,是如何精確定位到地面上的你?

在我剛開始接觸 GNSS 相關的功能開發時,也對這個「看不見的魔法」充滿好奇。經過多年的實務開發和測試,把手邊的資料做個整理,讓大家更理解 GNSS 定位的原理。


一、什麼是 GNSS?

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