Что такое навигационный модуль
Главное о GPS-навигации: что это gps модуль и его функции?
Невероятно нужной современным автомобилистам стала услуга GPS навигации, позволяющая определять с точностью до 500 метров нахождение автомобиля, скорость, с которой он движется. Не заблудиться в каменных джунглях пользователям мобильной техники позволяют две технологии, в основе которых лежит gps модуль. Чтобы понять, что это gps модуль, нужно поближе познакомиться с технологиями.
О технологиях
Достоинством GPS модуля и в целом навигатора является точность – координаты определять возможно с вероятностью до пяти метров. Несмотря на то, что пользоваться спутниками могут все желающие, заплатить единовременную плату придется за навигационные карты и специальные программы.
Есть у GPS и недостатки – он функционирует только в ясную погоду, поскольку в пасмурные дни трудно отыскать необходимое число спутников. На этот случай имеется иная технология, по которой навигатор подключается к специальному серверу, вместо того, чтобы посылать сигналы на спутники.
Данные о нахождении спутников он скачивает с этого сервера и, пользуется этим, гораздо быстрее обнаруживает последние. С помощью сотовой программы местоположение определяется с меньшей точностью, но погодные условия не влияют на работу.
Принципы работы схожи с работой спутниковой навигационной системы: с трех базовых (минимум) станций сигналы поступают на смартфон. По их силе вычисляются координаты. С AGPS куда-либо добраться получится вряд ли, но не потеряться на карте получится.
Устройство GPS
Она наиболее простое их всех. При помощи GPS-приемника происходит общение со спутниками, но навигацию он не обеспечивает. Если же его подсоединяют к компьютеру, ноутбуку, смартфону и т.д., и имеется соответствующее программное обеспечение, можно попасть в любое место. Очень помогает он туристам, передвигающимся по лесным и горным тропам, где легко потеряться.
Автомобильные навигаторы
Среди навигационных устройств наиболее популярны автомобильные навигаторы с модулем GPS, представляющий собой небольшого размера сенсорный экран, работа которого осуществляется от операционной системы. Навигационную программу устанавливает производитель. Заменить ее, не нарушая лицензии, невозможно.
Рекомендуем:
Сматрфоны с модулем GPS
Но, уже на ранках появился и другой класс устройств. Это смартфоны со встроенным модулем GPS. Помимо того, что они подсказывают дорогу, устройства позволяют сделать звонок и многое иное. Пока у них несколько существенных недостатков: малый экран, слабая программная база, требующая частого соединения с Интернет, плохая видимость на карте, да и сами карты хороши не совсем. Поэтому их пока лучше использовать не для навигации автомобильной, а для пешеходной и городской.
Устройства с сотовой навигацией
Последний тип без встроенного GPS модуля– смартфоны AGPS (с сотовой навигацией), который, правда, не определяет местонахождения, но незаменим для нахождения какого-нибудь неизвестного переулочка.
Как выбрать навигатор?
Поскольку существует масса моделей навигаторов, сложно разобраться какая лучше. Поэтому рекомендуется при покупке выбрать их несколько, чтобы сопоставить характеристики.
Основные функции автонавигатора GPS
Их не так мало:
При его помощи от внешних источников данные можно передавать на навигатор:
Характеристики навигаторов
Основные:
Видео: Как подключить GPS-модуль к Arduino
Как выбрать подходящий модуль спутникового позиционирования для своего проекта
Вы доделали свой новый проект, и теперь ваше детище живёт и передвигается по миру. И осталась только одна проблема – вам нужно знать его местоположение с достаточно неплохой точностью. К счастью, у нас есть системы спутникового позиционирования! При помощи готового модуля можно получить все данные по местоположению, которые вам только могут понадобиться. Но как подойти к этому вопросу, и какие компоненты лучше всего подойдут для вашего проекта? Читайте в данном материале.
Все одинаковые, но совершенно разные
Работа с GPS может внушать некоторые опасения, но благодаря усилиям промышленности и отдельных энтузиастов в наше время эта задача оказывается удивительно простой. Большинство имеющихся на рынке модулей будут работать одинаково. Чаще всего они передают данные по стандартному последовательному интерфейсу, обычно на скорости 9600 бод; также бывают интерфейсы I2C и SPI. Сами сообщения также стандартизированы – они выдаются в формате NMEA-0183. Если вы хотите сами обрабатывать данные, по этому стандарту полно документации. Однако если вы очень торопитесь, для многих платформ с микроконтроллером можно найти готовый код, который всё сделает за вас. Такие проекты, как NeoGPS, Adafruit GPS и minmea примут входящий поток последовательных данных и выдадут все географические данные, которые вам только могли понадобиться. Так что же – GPS это просто GPS?
В зависимости от области применения, от вашего GPS-модуля вам могут потребоваться разные вещи. Передвигающиеся с большой скоростью платформы, автопилот которых полагается на GPS, будут лучше работать с большой частотой обновления данных. Пассивные трекеры вполне удовлетворятся обновлениями не чаще раза в секунду. Требования к точности тоже бывают разные – некоторым приложениям требуется сантиметровое разрешение. Также существуют особые возможности, помогающие в пограничных ситуациях, типа расчёта местоположения исходя из проделанного пути (навигационного счисления) или приёмников, способных работать с несколькими навигационными системами одновременно (GPS, ГЛОНАСС, Бэйдоу и т.п.). Чёткое понимание требований к прибору и бюджета – главное в деле правильного выбора подходящего оборудования.
Мне просто нужно знать, где он!
В эту группу попадают устройства на базе GP-20U7, а также уже устаревшего uBlox NEO-6M. Это дешёвый и простой способ недорого собрать ваш первый проект с GPS.
Мне нужен постоянный сигнал!
Если вам никак нельзя терять сигнал, или вы пытаетесь определить местоположение в загруженной городской территории, стоит обзавестись модулем, способным работать в таких условиях. В этих случаях могут помочь разъём для внешней антенны, позволяющий подключить антенну большего размера. Важно отметить, что распространённые коннекторы для плат U.FL рассчитаны на ограниченное количество подключений и их легко отломать, поэтому рассмотрите возможность покупки переходника U.FL to SMA. Антенны бывают всякие разные, но большинство из них будет лучше, чем стандартная небольшая керамическая пластинка, идущая в комплекте с многими модулями.
Качественная антенна с отдельным заземлением может значительно улучшить качество приёма
Точное определение местоположение требует получения хорошего сигнала от нескольких спутников – поэтому, чем больше выбор, тем легче этого достичь. Большая вероятность увидеть достаточно много спутников будет у модулей, способных распознавать различные навигационные системы. У нас есть китайская Бэйдоу, европейская Галилео, российская ГЛОНАСС – и если взять модуль, способный принимать дополнительный сигналы, у него будет огромное преимущество при работе в застроенной части города с ограниченным обзором неба.
Но иногда, несмотря ни на что, вы можете оказаться в ситуации, когда не видно ни единого спутника. В каком-нибудь туннеле невозможно поймать сигнал. Тогда могут пригодиться модули, позволяющие вести навигационное счисление. Когда сигнал пропадает, модуль использует встроенную инерционную систему для обновления местоположения до тех пор, пока вновь не поймает сигнал. Это может очень пригодиться в таких приложениях, которые, к примеру, строят маршрут и отслеживают повороты.
Мне нужны быстрые обновления!
Если вы собираете нечто, движущееся с большой скоростью, 5 Гц вам может показаться мало. Более частое обновление у модулей бывает от 10 Гц до 25 Гц, благодаря чему ваш быстро движущийся проект сможет куда лучше ориентироваться в пространстве. Конечно, если вы строите крылатую ракету, то вы вряд ли будете закупаться в Sparkfun – а в противном случае развлекайтесь! Эти устройства обычно обмениваются данными на больших скоростях по последовательному порту или I2C, чтобы чаще обновлять местоположение.
Мне нужна сантиметровая точность!
Для некоторых случаев точность прежде всего. Если вы управляете комбайном, и не хотите, чтобы он протаранил ограду, то метровая точность вас не устроит. В данном случае лучше всего использовать приёмники с технологией Real Time Kinematics (RTK). Они объединяют полученный со спутника сигнал с локальными данными коррекции, полученными с базовой станции, в идеале находящейся не далее 10 км от их местоположения.
RTK работает, добавляя локальные данные коррекции, полученные с базовой станции
Эти данные могут поступать по интернету или по радиосвязи LoRa, и позволять модулю выдавать местоположение с точностью до сантиметра, в идеальных условиях. Некоторые операторы предоставляют публичный доступ к своим станциям, однако возможно приобрести собственное оборудование и поднять станцию для личных нужд. Многие модули высшего класса могут работать в качестве базовой станции для других модулей, работающих поблизости.
Что такое gps модуль?
Основная задача gps модуля – установить координаты расположения принимающей антенны в заданный интервал времени, опираясь на информацию радиосигнала. Далеко не каждый знает, что такое gps модуль, его предназначение, какие плюсы, минусы характеризуют аппарат.
Основные характеристики
Gps модуль – это аппарат, принимающий сигналы со спутников для навигации. Кроме него требуется программа, которая обрабатывает выходящую информацию и переносит на карту местоположение объекта. Через жпс модуль возможно провести видео-звонок.
Сегодня эти устройства встраивают в видеорегистраторы, благодаря многим полезным функциям. Спутниковая система навигации, имеющая модуль gps, самая популярная. Определяет она помимо местоположения, скорость, расстояние, технические параметры объекта.
Предназначение модуля. Технология охватывает систему навигации, поступающую со спутников. Встроенный модуль gps ничего не передает, он лишь принимает координаты, находит местоположение. Для точной передачи данных, необходимо найти не менее четырех спутников.
В аппарате имеется специальная микросхема, отвечающая за скорость деятельности. Также она влияет на чувствительность прибора. За скорость принимается способность установить координаты, за чувствительность – возможность нахождения наибольшего числа спутников.
Для чего и кому необходим gps module? Прежде всего, он необходим автомобилистам. Такое устройство покажет направление движения, которое не все знают и в своем родном городе.
Часто gps модули используют сторонники активных видов отдыха:
Этот прибор бывает незаменимым для путешественников. Модуль gps для мобильника либо планшета помогает не потеряться в незнакомом городе, отыскать быстро нужный объект. Еще одной важной функцией считается нахождение пропавшей техники.
Gps модуль и видеокамера
Делать запись с удаленного компьютера, наблюдать объектом, дает возможность владельцу ip-камера. Устройству присваивается адрес, который требуется набрать, чтобы подключиться и управлять. Камера оснащена детектором движения с настройкой чувствительности, дистанционным управлением поворота камеры. В зависимости от модели, ip-камера с gps модулем имеет одновременный доступ ко многим пользователям.
Камера с gps уведомляет о следующих происходящих событиях:
Наличие дополнительной карты памяти дает возможность камере работать в автономном режиме. Встроенная подсветка гарантирует отличное качество съемки в ночное время.
Современные камеры разрабатывают с учетом беспроводной связи вай фай. Обмен информацией между точкой доступа и камерой проходит на разной скорости. Существуют камеры, оборудованные датчиком, реагирующим на тепло, исходящее от человека.
Как выбрать gps модуль?
Данный прибор не работает самостоятельно. Он передает данные, которые обрабатываются и отражаются на дисплее. Устанавливая его в автомобиль, дополнительная настройка не требуется.
При выборе gps модуля следует определиться:
Установка модуля производится не сложно, но лучше воспользоваться услугами специалистов в этой сфере. Встроенный gps модуль – это только приемник. Работает он исключительно со спутниками, ловит сигналы. На разнице скорости по их получению устанавливает положение приемника.
Технология глобальной спутниковой навигации: какие бывают системы, параметры и функции
В этой статье мы расскажем про глобальные системы позиционирования, разработанные в США, России, ЕС и Китае; объясним, как поддержка технологий глобальной спутниковой навигации реализована в электронных устройствах, а также опишем ключевые и дополнительные функции современных навигационных приемников.
Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях.
Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле).
ГЛОНАСС
Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году.
Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар.
Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы.
Пример: aвтомобильное GPS/ГЛОНАСС-навигационно-связное устройство на базе ОС Android, разработанное командой Promwad по заказу российского конструкторского бюро. Реализована поддержка GSM/GPRS/3G. Устройство автоматически обновляет информацию о дорожной обстановке в режиме реального времени и предлагает водителю оптимальный маршрут с учётом загруженности дорог.
Сейчас на стадии разработки находятся еще две спутниковые системы: европейская Galileo и китайская Compass.
Galileo
Галилео — совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства, анонсированный в 2002 году. Изначально рассчитывали, что уже в 2010 году в рамках этой системы на средней околоземной орбите будут работать 30 спутников. Но этот план не был реализован. Сейчас предположительной датой начала эксплуатации Galileo считается 2014 год. Однако ожидается, что полнофункциональное использование системы начнется не ранее 2020 года.
Compass
Это следующая ступень развития китайской региональной навигационной системы Beidou, которая была введена в эксплуатацию после запуска 10 спутников в конце 2011 года. Сейчас она обеспечивает покрытие в границах Азии и Тихоокеанского региона, но, как ожидается, к 2020 году система станет глобальной.
Сравнение орбит спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass (средняя околоземная орбита — MEO) с орбитами Международной космической станции (МКС), телескопа Хаббл и серии спутников Иридиум (Iridium) на низкой орбите, а также геостационарной орбиты и номинального размера Земли.
Поддержка ГНСС
Ключевые параметры навигационных приемников
Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС.
Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут.
Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты.
Одним из ключевых параметров навигационных модулей в мобильных устройствах является энергопотребление. В зависимости от режима работы модуль потребляет различное количество энергии. Фаза поиска спутников (TTFF) характеризуется большим, а слежение меньшим энергопотреблением. Также производители реализуют различные схемы уменьшения энергопотребления, например, путем периодического перевода модуля в режим сна.
Как правило, все модули выдают данные по текстовому протоколу NMEA-0183, но кроме указанного текстового протокола каждый производитель имеет свой собственный двоичный протокол (Binary), который позволяет изменять конфигурацию модуля под конкретное использование либо получать доступ к дополнительному функционалу, а также доступ к сырым измерениям. Двоичный протокол удобен для использования на микроконтроллерах, т.к. при этом нет необходимости выполнять преобразование из текста в двоичные данные, тем самым экономя программную память путем исключения библиотеки работы со строками и времени на преобразование.
Стандарт NMEA-2000 — это развитие протокола NMEA-0183. В качестве физического уровня в NMEA-2000 используется CAN-шина, которая была выбрана в виду большей защищенности по сравнению с RS-232. С точки зрения протокола передачи данныхNMEA-2000 существенно отличается от своего предшественника, т.к. использует двоичный протокол, базирующийся на стандарте SAE J1939.
Частота обновления данных о местоположении и скорости всех модулей составляет 1 Гц, но при необходимости ее можно поднять до 5 или 10 Гц.
В зависимости от области применения модуль можно сконфигурировать под определенные динамические характеристики, которые он должен отслеживать (например, максимальное ускорение объекта). Это позволяет использовать оптимальный алгоритм и улучшать качество измерений.
Для выполнения навигационной задачи модуль должен одновременно принимать сигналы от нескольких спутников, т.е. иметь несколько приемных каналов. На сегодняшний день это число лежит в диапазоне от 12 до 88.
Точность определения местоположения по GPS составляет в среднем 15 м, она обусловлена используемым неточным сигналом, влиянием атмосферы на распространение радиосигнала, качеством кварцевых генераторов в приемниках и пр. Но с помощью корректирующих методов возможно улучшить точность определения местоположения. Эта технология называется Differential GPS. Существует два метода коррекции: наземный и спутниковый DGPS.
В наземных методах коррекции наземные станции дифференциальных поправок постоянно сверяют свое заведомо известное местоположение и сигналы от навигационных спутников. На базе этой информации вычисляются корректирующие величины, которые могут быть переданы с помощью УКВ- или ДВ-передатчика на мобильные DGPS-приемники в формате RTCM. На основании полученной информации потребитель может корректировать процесс определения собственного местоположения. Точность этого метода составляет 1—3 метра и зависит от расстояния до передатчика корректирующей информации и качества сигнала.
Спутниковые методы, такие как система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступная в Северной Америке, и система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступная в Европе, шлют корректирующие данные с геостационарных спутников, таким образом достигается большая область приема, чем при наземных методах.
Спутниковые системы дифференциальной коррекции (SBAS — Space Based Augmentation Systems) позволяют улучшить точность, надежность и доступность навигационной системы за счет интеграции внешних данных в процессе расчета
Демонстрация принципа работы системы WAAS (Wide Area Augmentation System) на территории США
Одним из основных параметров, влияющих на точность определения местоположения и стабильность приема является чувствительность. Она, как правило, определяется качеством малошумящего усилителя на входе приемника и сложностью реализованных алгоритмов цифровой обработки. Типовые значения современных приемников лежат в диапазоне 143 дБм для поиска и 160 дБм для слежения.
Кроме определения местоположения ГНСС предоставляют информацию о точном времени. Как правило, все приемники имеют выход PPS (pulse per second, импульсов в секунду) — секундная метка (1 Гц), которая точно синхронизирована с временной шкалой UTC.
Дополнительные функции навигационных устройств
Счисление пути. На основе информации о направлении движения и пройденном пути (предоставляется дополнительными датчиками) приемник может рассчитывать свои координаты при отсутствии сигналов от спутников (например, в туннелях, на подземных стоянках и в плотной городской застройке).
Некоторые модули имеют возможность напрямую подключать флэш-память (например, по SPI) к модулю для записи трека c необходимой периодичностью. Эта функция позволяет отказаться от использования отдельного микроконтроллера, либо она может быть полезной для минимизации энергопотребления (т.е. система на кристалле может находиться в состоянии сна).
На этом поверхностный обзор технологий глобальной спутниковой навигации завершен. Спасибо за внимание. Примеры реализованных проектов на базе этих ГЛОНАСС и GPS можно посмотреть на странице разработок компании Promwad.
Обзор GPS/ГЛОНАСС-модулей
Сегодня возможности спутниковой навигации востребованы практически во всех отраслях экономики — от энергетики и связи (синхронизация и тайминг) до строительства и сельского хозяйства. Одна из наиболее массовых областей применения спутниковых радионавигационных систем (СРНС) — транспорт и транспортная телематика. В нашей стране ГЛОНАСС является технологической основой и для развития интеллектуальных транспортных систем.
Благодаря усилиям государства рост рынка навигационных услуг происходит очень динамично, что благоприятно сказывается на объемах нового сегмента экономики страны. Развивающийся рынок требует разнообразия технических решений, способных сделать оборудование с ГЛОНАСС конкурентоспособным на рынке конечных устройств.
Обзор текущих производителей чипов
В настоящее время существует большая потребность рынка в приемниках GPS/ГЛОНАСС в модульном исполнении. Существующие мультисистемные модули (обрабатывающие спутниковые сигналы ГЛОНАСС, GPS, Galileo) пока не соответствуют предъявляемым к ним требованиям:
Таблица 1. Планы производителей GPS/ГЛОНАСС-чипов
Производитель
Модель
Teseo II STA8088EX
Поддерживаемые GNSS
L1 ГЛОНАСС
L1 GPS/SBAS
L1 GALILEO COMPASS
L1 ГЛОНАСС
L1 GPS
L1 GALILEO
L1 ГЛОНАСС
L1 GPS/SBAS
L1 ГЛОНАСС L1 GPS/SBAS L1 GALILEO COMPASS
Сроки выпуска (квартал 2011 г.)
Сравнение модулей по техническим параметрам
Были протестированы следующие приемники (табл. 2):
Таблица 2. Анализ технических характеристик ГЛОНАСС/GPS-модулей
Модуль
Рабочие сигналы ССРН
L1 GPS/SBAS
L1 GLONASS
L1 GPS/SBAS
L1 GLONASS
L1 GPS/SBAS
L1 GLONASS
L1 GALILEO/COMPASS OS Data+Pilot
Количество и распределение каналов приема сигналов ССРН
24 канала
(12 GPS,12 ГЛОНАСС)
88 каналов свободного распределения по ССРН
32 канала свободного распределения по ССРН
Чувствительность, дБм
Режим обнаружения
Режим сопровождения
Точность определения (CEP)
Автономный режим, м
Режим коррекции SBAS
Режим коррекции RTCM SC104
Точность метки 1PPS, нс
Ограничения
по параметрам
движения
Высота, м
Скорость, м/с
Ускорение
Временные параметры старта (TTF), с
Холодный
Теплый
Горячий
Частота обновления данных (максимальная), Гц
Диапазон напряжения питания приемника, В
Диапазон напряжения на входе Vbat, В
Ток потребления, мА
Режим обнаружения
Режим сопровождения
Типы контактных площадок
Масса, г
Размер, мм
В таблице также приведены характеристики модуля SIM18 (выполнен на чипсете SiRF Star 4 only GPS производства SIMCOM, КНР).
Основными параметрами для сравнения были выбраны:
Анализ технических характеристик позволяет сделать вывод о том, что модуль NV08C-CSM по совокупности параметров значительно превосходит модели «ГеоС-1М», S1722G2F и SIM18. Особенно привлекательно выглядят энергопотребление; поддерживаемые спутниковые сигналы; частота обновления данных; точность определения координат; диапазон питающего напряжения.
Тестовые испытания
Тестирование модулей производилось в двух режимах, была собрана схема согласно рис. 1.
Рис. 1. Схема тестового стенда
В статике использовались антенны из одной и той же партии, замеры производились одновременно, что позволяло исключить разницу результатов. Кроме того, это обеспечивало одинаковые условия приема спутниковых сигналов.
В динамике антенны устанавливались на крышу транспортного средства и снимались треки движения ТС в условиях «открытой местности» и «высотной застройки».
Сравнение модулей на точность определения координат в статическом режиме в условиях ограниченной видимости спутников и при наличии помех
Тесты проводились в следующих условиях:
Кроме того, в 500 м от антенн расположена базовая станция оператора сотовой связи с четырехсекторными антеннами, работающими в диапазоне 900/1800 МГц. Результаты сравнения приведены на рис. 2. Обработка проводилась в программе SiRFLive 2.
Рис. 2. Сравнение приемников на точность определения координат:
а) NV08C-CSM;
б) «ГеоС-1М»;
в) SIM 18 (GPS SiRF Star 4);
г) S1722G2F.
Радиус внешнего круга 35 м; внутреннего — 17,5 м; время измерения >30 мин.
Исходя из полученных диаграмм, можно сказать, что самую большую кучность и, соответственно, точность в статическом режиме в сложных условиях показал модуль S1722G2F.
Сравнение модулей на точность построения треков в условиях ограниченной видимости спутников в динамическом режиме
Для тестирования антенна устанавливалась на крышу автомобиля. Были произведены три поездки в различных условиях приема сигналов. Запись трека велась при поездке в зоне с высокой плотностью застройки — узкие улицы многоэтажных домов.
Исследование показало, что спутники сопровождаются уверенно (без катастрофического пропадания сигналов) и количество их в решении составляет от 12 до 18 по двум системам СРНС.
На рис. 3–5 полученные треки совмещены с картой, что позволяет наглядно оценить работу модулей.
Рис. 3. Движение сквозь туннель
Рис. 4. Движение внутри дворовой территории
Первый и последний, кто точно вычислил координаты, был модуль компании SkyTraq S1722G2FG. К тому же он продолжал выдавать координаты и в туннеле, основываясь на эфемеридах и отраженных сигналах.
Стоянка внутри дворовой территории показала, что не в лучшую сторону отличился NV08C-CSM: он не сохранил требуемой стабильности в выдаче координат, в то время как все остальные модули приемлемо отражали действительность.
На рис. 5 представлены результаты полученных треков при движении внутри территории высотного дома (25 этажей), выполненного в виде подковы. Кроме того, в непосредственной близости от выбранного участка находятся еще четыре высотных дома (28–30 этажей).
Рис. 5. Движение внутри дворовой территории
Видно, что единственный отличившийся — GPS-модуль на чипсете SiRF Star 4 SIM18. Остальные не передали реальной траектории движения, отмеченной на рисунке зеленой линией. К тому же модуль «ГеоС-1М» после выезда из территории с ограниченной видимостью не смог сразу вернуться к решению навигационной задачи.
Выводы
Время выхода на решение навигационной задачи у всех приемников практически одинаково и сопоставимо с паспортными данными. Это же касается и восстановления выдачи навигационного решения при кратковременной потере сигнала. Время холодного старта в условиях ограниченной видимости спутников у приемника NV08C-CSM наибольшее (табл. 3).
Таблица 3. Сравнение полученных результатов
Модуль
NV08C-CSM
«ГеоС-1М»
S1722G2F
SIM18
(GPS SiRF Star 4)
Количество спутников
видимых/захваченных
Соотношение сигнал/шум, дБГц
Среднее время
«холодного старта», с
Радиус разброса координат
в статическом тесте, м
Высокую точность и стабильность в статическом режиме при видимости половины небосвода показал модуль S1722G2F (разброс 5 м).
Точность определения координат в условиях ограниченной видимости спутников у приемника S1722G2F выше, чем у «ГеоС-1М», NV08C-CSM и SIM18. Поездки в городских условиях показали, что спутники сопровождаются уверенно (без катастрофического пропадания сигналов), и количество их в решении составляет от 7 до 15 по двум навигационным системам. По точности построения трека в сложных условиях среди мультисистемных модулей лидируют S1722G2F и «ГеоС-1М».
Самая полная и лучшая техническая документация составлена для модуля NV08C-CSM, а программа для работы с модулем позволяет производить его расширенную настройку по бинарному протоколу.
По результатам тестов можно однозначно утверждать, что применение мультисистемных приемников дает преимущество перед моносистемными.