Technologie capable d'utiliser tous les satellites globaux de navigation

Il peut être frustrant d'être dans un parking, de démarrer le système de navigation et d'attendre que le petit sablier cesse de tourner pour obtenir une position grâce aux satellites. C'est ce que l'on appelle le temps d'acquisition (TTFF, Time to First Fix), c'est-à-dire le temps nécessaire au récepteur radio pour recevoir un signal émis par les satellites en vue (visibilité directe) et effectuer sa triangulation.

Avec cette notion de visibilité directe, les signaux radio des systèmes globaux de navigation sont gênés par des obstacles comme les grands immeubles (communément appelés « canyons urbains » dans le langage de la navigation), les couverts forestiers, les parkings à étages/couverts et les environnements RF bruyants. Tous ces éléments peuvent empêcher un récepteur de navigation de recevoir ces signaux ou retarder considérablement leur réception.

C'est là qu'interviennent le module de système global de navigation par satellite (GNSS) Teseo-LIV3F de STMicroelectronics et la carte d'évaluation associée.

En ce qui concerne le nombre de signaux satellites reçus à un moment donné, plus il y en a, mieux c'est.

Les systèmes GNSS récents peuvent recevoir des signaux satellites provenant de plusieurs systèmes globaux de navigation.

Le module Teseo-LIV3F de ST se démarque en exploitant plusieurs signaux satellites simultanés provenant d'un nombre impressionnant de normes mondiales : GPS, Glonass, Galileo, QZSS et Beidou.

Logiciel pour PC Teseo-Suite de STMicroelectronics pour la visualisation et le développement de la gamme Teseo GNSS. (Source de l'image : STMicroelectronics)

Cette fonctionnalité est appelée multi-constellation simultanée et constitue un avantage considérable par rapport aux modules qui n'utilisent qu'un seul système (comme le système GPS) ou qui ne peuvent recevoir qu'un nombre limité de systèmes simultanément.

Il existe d'autres moyens de contrer le problème de signaux faibles ou partiels dû à la réception d'un nombre limité de satellites.

Le Teseo-LIV3F permet un système GPS assisté autonome. Ainsi, pour les dispositifs qui offrent une disponibilité réseau comme les GSM mobiles, la possibilité d'exploiter les bases de données accessibles au public pour les positions des satellites et les prévisions des positions futures signifie qu'il est possible de récupérer les premiers signaux disponibles et d'extrapoler la position actuelle en fonction des informations disponibles. Ainsi, le dispositif n'a pas à effectuer tout le travail de traitement des calculs de triangulation ni à attendre la réception d'autres signaux. Cela se traduit par un temps d'acquisition rapide. C'est assez compliqué, mais les développeurs n'ont pas à s'en soucier : le module et l'environnement de développement de ST font tout le travail.

Étant donné que les utilisateurs demandent de plus en plus de fonctionnalités sur leurs dispositifs portables, l'espace est un facteur essentiel sur le marché des mobiles, et le poids un facteur essentiel pour les véhicules aériens. Le format extrêmement compact de 9,7 mm x 10,1 mm est une autre caractéristique distinctive de ce dispositif.

Il y a inévitablement des moments où la réception n'est pas possible en raison de limitations physiques. Tunnels, espaces couverts, canyons urbains cités précédemment et environnements RF bruyants : c'est là que la « navigation à l'estime » entre en jeu.

En examinant les bibliothèques et les environnements de développement de ST, j'ai remarqué qu'il était facile d'exploiter leur gamme de gyroscopes, d'accéléromètres et d'unités de mesure inertielle pour calculer la position physique d'un dispositif par rapport à l'espace, et permettre ainsi au dispositif de continuer à utiliser la carte en cas de coupures radio.

(Source de l'image : STMicroelectronics)

Dans un esprit de simplicité de développement, ST présente ce module simultanément avec une carte d'extension de développement d'écosystème Nucleo, équipée de connecteurs compatibles avec le facteur de forme shield Arduino.

Cette carte d'extension est recommandée pour une utilisation avec les cartes NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG ou NUCLEO-L073RZ de la gamme de cartes de développement STM32 Nucleo.

L'extension logicielle X-Cube-GNSS1 pour STM32Cube de ST est également disponible pour pouvoir utiliser rapidement ce shield de développement.

Pour compléter cette carte de développement, l'outil de développement PC GNSS TESEO-SUITE de STMicroelectronics aide à la visualisation, la gestion, la configuration et l'évaluation des récepteurs de navigation, ce qui permet de profiter de fonctionnalités comme la reconfiguration du micrologiciel et ses futures mises à niveau.

En ce qui concerne les outils de développement rapide pour le marché mobile, ST propose l'AndroidHAL-Teseo, un pilote de couche d'abstraction matérielle Android pour les solutions TESEO GNSS.

C'est une époque passionnante pour les concepteurs de téléphones mobiles, de tablettes, de véhicules aériens autonomes ou de systèmes de suivi de flottes, ainsi que pour les utilisateurs de ces dispositifs.