什么是TTFF、暖开机、冷开机、热开机？

转自：http://www.5i01.cn/topicdetail.php?f=130&t=4431
使用 GPS 尤其是用在 PDA 上，许多人被 GPS 启动搞得头晕眼花，
或以开机定位成功时间的快慢，做为效能的依据…

有人是 GPS 经程式检视已开始接收卫星讯号，而地图软件却不动如山，定位中、找不到 GPS…
有人说 CF-GPS 需热机，把内建电池充满电，以利运作，所以要先插著几小时…
有人说 GPS 要照到日光才可以收到卫星讯号，PDA 太热会当机…

许多厂商也以低耗电、高灵敏度…等卖点来大打广告，什么室内可定位、峡谷恶劣地形专用…
精度可达3公尺(它可没说前提是要收得到 WAAS卫星、或加其他 DGPS 设备)，手持机可独立运作，
规格表写一堆还有些道理，CF-GPS 或 MOUSE 感到有些奇怪，有些像卖轮胎的说时速可达 200公里，
不过如果品质好，这也是事实…^_^

大家买 GPS 也许不会想到对其规格表多看一眼，也不会想到先看一下使用手册，
很遗憾许多厂商只知广告其商品，依小弟观察 CF-GPS及 GPS MOUSE 方面最糟，
使用者完全无法由它提供的资料，得到正确使用认知及方法，
卫星使用什么芯片，几个接收频道，适合搭配那些硬件，甚至还须专用的驱动程式…
小弟非业者也不是GPS专业，所有论述全是道听途说之见，众看官可自行针酌…

大家都有买过电脑的经验，你名牌也好，自行组装也好，都有自己的打算，有人怕麻烦，经常要售后服务，不在乎价格，
有人却只要“俗”就好，老实说台湾资讯产业进步，说是`资讯大国也不为过，杂牌主机板用得不亦乐乎的也大有人在，
但被名牌气得半死的也不能说没有，用相同 CPU 效能却大有不同，因为还有其他组件设计等…

在 GPS 来说，更是出神入化，消费型 GPS ，手持型来说世界品牌就是那几家，但没有品牌或 OEM 、ODM…却也不少，
而 PDA 上用的更是热腾腾的发烧，用百花齐放还不足以形容，台湾产品更是其中的大宗…
甲商出同型产品却使用不同芯片组，和乙商完全神似的 OEM，开模也不容易能省则省。

所谓 TTFF 就是 Time To First Fix 的简称

首次定位、冷开机、暖开机、热开机，到底是怎么一回事！
2000年美国 SA 取消后，GPS 开机时间也变短了，
就标准定义来说，也是见仁见智，但就一般 CF-GPS 产品所标示
最常见是说热开机 8~15秒,暖开机 38~48秒,冷开机 45~120秒,
由于各家制造商定义并不一致，所以可能甲商的暖开机相当乙商的冷开机。

而 GARMIN 的定义不太一样，为冷开机时，约需45秒，暖机时，约需15秒，自动重新定位时，约需5 分钟
依序相当一般的暖开机、热开机、冷开机。

热开机就是GPS关闭不久后的再开启，GARMIN 是定义在30分钟间隔内，实际要祝情况而定，业者来说，
相当是卫星收讯不佳、失联，再度获取定位的时间[reacquisition] ，时间通常在10秒、20秒内。

暖开机就是一般开机，包括GPS 自我测试、取得精确星历至定位完成，在天空开阔下，通常在 40秒内。
就是有星历资料[Almanac]，没有导航讯息[Current Ephemeris (nav message) ]
前提是离上次关机移动距离在100公里内、速率在 25m/sec 下，预测星历并不精确，也不能定位，有效时限可在数周甚至数月之久。
所以手持GPS 用卫星模拟时，会显示最后关机地点的卫星分布图，是利用预测星历。

由于 GPS 提供卫星的讯息就在分布图上，所以可以这么说，如果你 GPS 一开，时间正确，出现了卫星讯息的长条，
空心只表示有预测星历，实心表示已取得导航讯息，其有效时限为30分钟，唯有在取得多颗卫星的资料后，定位才能动作。
至于其程序如何运作，有待参考更多的文献。

Cold Start 冷开机：开机后GPS接收器需执行一连串如下载星历等的初始化动作，也称为初始值。
Acquisition Time 第一次定位时间： GPS接收器接收卫星讯号以决定初始位置所花的时间，一般而言4颗卫星可决定3D位置，3个卫星可决定2D位置。
GPS接收机首次开机定位后，在下次开机时，接收机将会直接利用内存内的卫星轨道资料及上次关机位置座标，进行快速的接收及计算，以求出目前所在地座标值，不必再花大量的时间等待搜寻卫星资讯。.
冷开机通常在60秒内完成。

至于自动重新定位，约需 2~5分钟，相当首次定位，就是 GPS 完全没有星历资料、时间不正确…
会由 PRN#1按编号一一搜寻卫星，直到以取得资料并加以定位，但完整的取得仍在 12分钟以上，越新越多频道的GPS 也许只需较短的时间。

所以不管什么开机，可能情形就是…

…完全没有资料
…有星历，但没正确时间或所在位置
…有星历、时间、位置，而且短暂定位资料尚未过期
…关机前不久已定位完成(两小时内)，有足够资料

手持型 GPS 问题较单纯，反正结果就是一个，定位及无法定位。
CF-GPS等就较复杂，因为PDA硬件、驱动程式、接口、软件匹配…，许多环节都有可能出问题，
GPS 本身又无法自行解决，需要用其它方法来推一把…

专家是建议天天使用，可让 GPS 保有最新的资料。

PocketGPS
一些测试及比较，虽然不了解其过程，也不完全认同，但还是可供大家参考…

GpsPassion
了解 GPS一厂商、芯片也许有帮助

GPS 的细节请参阅各网站或 GOOGLE 等搜寻一下下…

[GPS的资料传输方式]

GPS导航讯息也会修正L1-C/A码的讯号。
导航讯息是一50Hz讯号它涵盖有包含GPS轨道、时钟修正讯息及其它系统参数的资料。
GPS卫星传输导航讯息时都会在其所传输的每一子封包中加入时间。每一资料封包含有1500bits，而切成五个300bits的子封包，而每一资料封包每30秒传输一次。3个6秒的子封包含轨道及时钟资料。卫星的每一资料封包其第一子封包传输时钟的修正资料及卫星轨道资料(星历资料参数)。第二及第三子封包传送正确的轨道资料。第四及第五子封包传输不同页的系统资料，另外第四子封包中亦含有全球座标运算参数。而整个25个资料封包(含125个子封包)传送一完整的导航资讯需花费12.5分。
当GPS接收道星历资料参数时可以算出卫星在轨道上的位置，通常会在一小时接收一次，但GPS可四小时前的星历资料参数来计算卫星之位置，并不会有很大的误差。

参见：
卫星信号

TTFF

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