Ricevitore di navigazione GPS GLONASS. Portale di notizie e analisi "il tempo dell'elettronica"

10.09.2021

Nella geodesia, i ricevitori GNSS svolgono un ruolo importante. Per determinare le coordinate della base di un oggetto, è necessario effettuare uno spostamento tacheometrico da un punto noto. Un punto noto (piramide, segnale) può, ovviamente, trovarsi direttamente sull'oggetto, ma di solito si trova a una certa distanza (1 km, 5 km, 10 km o più). Avendo una serie di ricevitori GNSS, puoi evitare di tracciare e risparmiare molto tempo per determinare le coordinate della base.

Esistono tre metodi principali per determinare le coordinate utilizzando l'attrezzatura satellitare:

  • Statico o statico. Un ricevitore viene installato in un punto noto (ricevitore base, o stazione base, o base), il secondo in un punto definito (ricevitore rover o rover). Raccogliamo i dati per 15-20 minuti, quindi li inseriamo nel computer, eseguiamo l'elaborazione in un programma speciale e otteniamo le coordinate. Questo è il metodo più accurato, ma anche il più lungo. Il kit standard è composto da due ricevitori GNSS e un programma di elaborazione.
  • Cinematica o Stop&Go. Un ricevitore si trova in un punto noto, l'altro in un punto determinato. Al primo punto rimaniamo per gli stessi 15-20 minuti (inizializzazione) e al secondo e ai punti successivi per 5-15 secondi. Il prossimo è il trasferimento e la post-elaborazione. Questo metodo è molte volte più veloce dei metodi statici. Ma, di regola, la precisione è due volte inferiore a quella statica e c'è una particolarità. Tra le misurazioni del primo e dell'ultimo punto il segnale satellitare non deve essere interrotto. Se, spostandosi da un punto all'altro, il segnale dei satelliti viene perso, è necessario inizializzarlo nuovamente (attendere 15-20 minuti). Il kit standard è composto da due ricevitori GNSS, un controller e un software.

Statica e Cinematica sono due modalità che richiedono l'elaborazione dei dati ricevuti su un computer o la post-elaborazione. Di conseguenza, quando si acquista un kit per la statica o la cinematica, uno speciale Software. Ogni produttore ha il proprio programma e, di norma, comprende i formati dei ricevitori GPS nativi. Ma esiste un formato Rinex internazionale che è compreso da tutti i programmi senza eccezioni. E tutti i produttori dispongono di utilità gratuite per convertire i propri dati nel formato Rinex.

  • Tempo reale o RTK. Questa modalità consente di ottenere coordinate con elevata precisione direttamente sul campo in tempo reale. Come trovare le coordinate di un punto se hai bisogno di dati da entrambi i ricevitori contemporaneamente? Ciò si ottiene mediante la comunicazione tra la base e il rover. Qui la modalità RTK è divisa in:
  • Radio RTK. La base viene installata in un punto noto e trasmette i suoi dati (correzione) alla porta a cui è collegato un radiomodem, che a sua volta trasmette la correzione in onda. Il rover dispone anche di un radio modem che funziona per la ricezione. Tutte le informazioni vengono unite nel controller, dove vengono visualizzate le coordinate desiderate. Questo metodo ha la connessione più veloce alla base, ma per utilizzare la radiofrequenza (410-470 MHz) è necessario ottenere l'autorizzazione dal centro radiofrequenza. Inoltre, la distanza dalla base dipende dalla propagazione del segnale radio e solitamente arriva fino a 10 km se l'antenna è installata a terra vicino alla base.
  • RTK GSM. In questo caso sono presenti i modem GSM sulla base e sul rover. Vengono acquistate e installate due schede SIM nei modem. Successivamente, il rover chiama la base, che risponde. La comunicazione è stata stabilita, la correzione è iniziata. È necessaria una rete GSM, ma non è sempre disponibile nell'area di lavoro.
  • GPRSRTK. Qui la base è installata in un punto noto e collegata a Internet con un indirizzo IP permanente. Il rover accede a Internet tramite un modem, si collega all'indirizzo IP e alla porta specificati della base e riceve le correzioni. È necessaria una rete GPRS. Funziona bene dove è presente una rete 3G. Spesso viene acquistato un kit rover (ricevitore e controller GNSS) per funzionare con stazioni base permanenti (di riferimento).

Come scegliere i ricevitori GNSS geodetici?

Oggi sul mercato delle apparecchiature geodetiche esiste un'ampia scelta di ricevitori satellitari. Possono essere classificati principalmente in a singola frequenza e a doppia frequenza. Ricevitori a frequenza singola: la distanza consigliata del rover dalla base è fino a 10 km; in condizioni favorevoli è possibile ottenere dati soddisfacenti fino a 20 km. Ricevitori a doppia frequenza: si consiglia di lavorare a una distanza massima di 50 km, è possibile ottenere risultati accettabili fino a 100 km e anche di più. Esistono anche ricevitori che funzionano solo con segnali GPS. E ci sono sistemi in grado di ricevere segnali dai sistemi satellitari GPS, GLONASS, Galileo, Beidou e altri. Per determinare le coordinate di un punto in condizioni statiche, sono necessari almeno 4 satelliti sopra la testa. In modalità RTK dovrebbero essercene circa 7. Se lavori in una città, con edifici alti, in una cava, in luoghi con un'alta copertura forestale, la maggior parte del cielo sarà chiusa e i ricevitori vedranno pochi satelliti. Pertanto, di più sistemi Il ricevitore GNSS può utilizzare, maggiore è la possibilità di determinare con successo le coordinate.

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Il nostro negozio ha molti ricevitori GNSS. I nostri specialisti ti aiuteranno a scegliere un modello di ricevitore, a decidere l'attrezzatura adatta alle tue esigenze, a condurre la formazione (messa in servizio), a configurare il software, ad assisterti nella creazione di un sistema di coordinate e a rispondere a tutte le tue domande. I ricevitori GNSS in combinazione con una stazione totale sono un set standard obbligatorio di un moderno ufficio geodetico.

Cos'è un ricevitore GPS geodetico? Oggi è difficile trovare uno specialista nel campo della geodesia, della gestione del territorio, dell'edilizia, che in un modo o nell'altro non conoscesse e non entrasse in contatto con tali strumenti geodetici. Divenne così saldamente parte del lavoro quotidiano di un ingegnere-geometra. I sistemi GPS consentono di ottenere le coordinate e le altezze degli oggetti nel più breve tempo possibile, con minor sforzo e con un elevato grado di affidabilità e, soprattutto, in qualsiasi momento della giornata, nel punto desiderato, indipendentemente dalle condizioni climatiche. E per questo motivo il ricevitore GNSS sta diventando sempre più popolare tra gli specialisti moderni.

La componente spaziale di qualsiasi sistema di navigazione satellitare, sia esso GPS o GLONASS, è una costellazione orbitale di satelliti che emettono costantemente segnali di navigazione per apparecchiature GPS e (GLONASS) terrestri. Il ricevitore GPS geodetico fa parte del segmento terrestre del sistema, che consiste di apparecchiature di consumo, stazioni di monitoraggio e stazioni di controllo, che in definitiva garantiscono un funzionamento affidabile del sistema geodetico apparecchiature satellitari. Viene effettuata una comunicazione costante tra satelliti e stazioni ad una certa frequenza, vengono determinati vari tipi di correzioni e i dati elaborati vengono trasmessi alla stazione di controllo principale. E dalla stazione di controllo viene “scaricato” un messaggio di navigazione, composto da effemeridi precalcolate di ciascun satellite, correzioni dell'orologio per i satelliti e altri componenti importanti, che, con una certa ciclicità, arrivano ai satelliti sotto forma di messaggi di navigazione . Tutto ciò garantisce un funzionamento affidabile dei ricevitori GNSS. Oggi in Russia operano due sistemi (di navigazione): GPS e GLONASS. I paesi europei stanno compiendo sforzi per lanciare il sistema di navigazione Galilleo. Un altro satellite del sistema cinese Beidou è stato lanciato in orbita, ma il funzionamento di questi sistemi di navigazione è nel prossimo futuro.

Attrezzatura GPS GLONASS

Un enorme impulso per lo sviluppo delle apparecchiature GPS GLONASS è stata la disabilitazione della speciale modalità di accesso limitato (SA - Disponibilità selettiva) nei dati di navigazione trasmessi dal satellite, che ha permesso di determinare la posizione di un oggetto con elevata precisione e oltre l'intero territorio della superficie terrestre. SU Mercato russo vengono presentati strumenti geodetici, moderne apparecchiature GPS dei principali produttori mondiali (Topcon, Trimble, Sokkia, Leica, Magellan). I ricevitori GNSS geodetici sono disponibili nelle seguenti modifiche: monofrequenza, doppia frequenza e multifrequenza, a seconda della complessità, del volume di lavoro svolto e delle capacità finanziarie, il consumatore ha l'opportunità di acquistare apparecchiature di qualsiasi configurazione desiderata.

Uno dei requisiti che il tempo pone agli apparecchi GPS è la possibilità di utilizzare i diversi sistemi di navigazione attualmente in uso: GPS, GLONASS e il promettente Galilleo. Un moderno ricevitore GPS geodetico è un dispositivo multifrequenza che utilizza diversi canali GNSS, solitamente con un modem radio e la possibilità di utilizzare la modalità RTK. Le tecniche avanzate per la ricezione dei segnali dai satelliti ti consentiranno di ricevere segnali GPS L2C e L5 avanzati e segnali GLONASS. I segnali L2C e L5 migliorati verranno rapidamente tracciati e ricevuti, il che migliorerà di conseguenza la qualità delle antenne GNSS nell'ottenimento di risultati di alta qualità in condizioni di ricezione limitata del segnale GNSS.

Un ricevitore GNSS a doppia frequenza con i parametri di cui sopra garantisce agli utenti prestazioni elevate e, soprattutto, l'accuratezza del lavoro svolto, consentendo loro di ottenere coordinate con una precisione da un metro a diversi millimetri.

Tutti i metodi per ottenere coordinate spaziali precise utilizzando l'attrezzatura GPS sono associati alla tecnologia di fissaggio e determinazione di una stazione base a terra, mentre i ricevitori GPS geodetici "rover" sono progettati per determinare le coordinate di punti sconosciuti. A seconda della precisione specificata, dei tempi di lavoro e del software, vengono utilizzati i seguenti metodi: modalità statica, modalità cinematica, modalità cinematica in tempo reale “RTK”.

Permanente stazioni base(PDBS), ovvero antenne GPS installate in modo permanente e installandole costantemente Coordinate GPS sistemi. E la rete PDBS può semplificare notevolmente i compiti risolti dai topografi. Anche in Russia questi metodi hanno trovato applicazione.

Il software svolge un ruolo speciale nell'ottenimento delle coordinate utilizzando apparecchiature satellitari geodetiche. Il programma "download" fornisce tutto il necessario per definire, importare ed esportare i dati di misurazione ottenuti da GLONASS. L'elaborazione e la successiva analisi dei dati viene eseguita, di regola, da un altro programma, con possibilità di combinazione varie misurazioni e la loro successiva elaborazione congiunta ampliano significativamente l'ambito di applicazione dei sistemi GPS durante l'esecuzione di lavori geodetici.

I ricevitori geodetici sono utilizzati nello sviluppo di reti ad alta precisione, reti di rilevamento ad alta quota, rilevamento su larga scala in aree aperte, rilevamento del territorio e monitoraggio delle deformazioni della crosta terrestre.

I ricevitori GPS per la modalità RTK possono semplificare significativamente il lavoro di localizzazione di oggetti estesi linearmente e areali; oggi la modalità RTK è l'unico modo per ottenere coordinate in tempo reale di punti sul terreno con un livello di precisione fino a un centimetro.

Riassumendo, possiamo tranquillamente notare che i moderni ricevitori geodetici GLONASS e i ricevitori GPS possono sostituire una stazione totale, una livella, un teodolite e altri strumenti geodetici quando si eseguono una vasta gamma di compiti. E allo stesso tempo attrezzatura GPS

può essere utilizzato su un treppiede, un palo metallico e il dispositivo stesso è leggero, compatto e adatto a tutte le stagioni.

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Il sistema russo di navigazione satellitare globale (abbreviato GLONASS) è considerato uno dei due sistemi di posizionamento globale attualmente operativi nel mondo (insieme al GPS americano).

I primi lavori per la creazione del sistema iniziarono nel 1976. Scopo principale - definizione operativa coordinate dell'utente del sistema con riferimento all'ora locale in qualsiasi parte del mondo. Il sistema Glonass è costituito da tre componenti principali:

  1. Spazio (satelliti);
  2. Terra (centri di controllo);
  3. Personalizzato (dispositivi riceventi).

Cos'è la navigazione Glonass?

Nonostante il suo posizionamento come sistema globale, GLONASS difficilmente può essere definito tale a causa della frequente discrepanza tra il numero effettivo di satelliti coinvolti nell’orbita terrestre e il numero minimo richiesto (24 unità) per operazione normale sistemi.

Ad esempio, il 29 gennaio 2016, la costellazione di satelliti GLONASS era composta da 27 satelliti, mentre solo 22 veicoli spaziali sono stati utilizzati per lo scopo previsto (con il minimo richiesto 24).

Per fare un confronto, nello stesso periodo di tempo, la costellazione di satelliti GPS era composta da 31 veicoli spaziali, di cui 30 satelliti utilizzati per lo scopo previsto.

Entro il 2020, dopo la messa in servizio della cinese BeiDou e della europea Galileo, il numero dei sistemi di posizionamento globale dovrebbe aumentare a quattro. Oggi ci sono 20 satelliti terrestri nel sistema BeiDou e 12 nel sistema Galileo.

Utilizzo di GLONASS nell'economia nazionale

Chiunque può utilizzare i servizi del sistema di navigazione GLONASS, a condizione che disponga dell'apparecchiatura ricevente adeguata. Tuttavia, nel 2008, il governo della Federazione Russa ha adottato una risoluzione che prevede l'equipaggiamento forzato degli aerei dell'aviazione civile, delle navi marittime, fluviali e miste (fiume-mare), nonché delle automobili e dei trasporti ferroviari utilizzati per il trasporto di passeggeri . Nel 2015 il sistema di riscossione dei pedaggi Platon è stato dotato del sistema GLONASS.

Oggi, il sistema satellitare GLONASS è significativamente inferiore al GPS in termini di numero di utenti a causa della relativa novità del prodotto, nonché di una precisione inferiore (3-6 m) nel determinare le coordinate dell'oggetto rispetto al GPS (2-4 m) .

Revisione di alcuni ricevitori GLONASS

I primi ricevitori dotati di chip per la ricezione dei segnali dai satelliti GLONASS hanno cominciato ad apparire sul mercato russo nel 2009. Avevano caratteristiche significativamente peggiori rispetto ai ricevitori di segnali GPS e altro ancora alto prezzo, pertanto non hanno ricevuto una distribuzione significativa nella Federazione Russa. Negli anni successivi, il sostegno statale del governo russo ha permesso di migliorare significativamente le prestazioni e ridurre il prezzo dei ricevitori.

Oggi, i ricevitori GLONASS vengono spesso utilizzati nei navigatori per auto e portatili, videoregistratori, smartphone e tablet e orologi sportivi.
I prodotti dell'azienda americana Garmin Ltd. sono i più ampiamente rappresentati sul mercato. (modello Garmin nuvi 2595 LT), “Mio Technology” taiwanese (DuoStar-2000), “Shturmann” russo (Link 500GL), “Prology” americano (MPC-65A), “LEXAND Laboratory” russo (SG-555).
Va inoltre notato che i dispositivi GLONASS sul mercato dispongono quasi sempre anche di un dispositivo per la ricezione dei segnali GPS.

Se devi considerare le principali caratteristiche del sistema GLONASS, il navigatore Nuvi 2595 LT dell'azienda americana Garmin Ltd. È uno dei primi sistemi a utilizzare la navigazione GLONASS.

Primo navigatore Glonass

Descrizione

Il navigatore è dotato di un touch screen da cinque pollici con una risoluzione di 480x272 pixel. L'interfaccia è intuitiva. Il navigatore può essere controllato tramite tocco o emettendo comandi vocali per aprire le voci del menu principale, regolare il volume dei messaggi, ecc.

Il set di consegna include mappe preinstallate della Federazione Russa, Ucraina e Bielorussia. Gli aggiornamenti delle mappe sono gratuiti. È presente uno slot di espansione della memoria (microSD).

Specifiche:

  • Touchscreen, 5" (12,7 cm), 480X272 pixel;
  • Tipo di ricevitore GLONASS-GPS;
  • Slot per memoria interna microSD;
  • Tempo durata della batteria fino a 2,5 ore;
  • Connettori porta USB 2.0;
  • Comunicazioni Bluetooth;
  • Dimensioni 13,7x8,3x1,5 cm;
  • Peso 192 gr.

Oltre ai navigatori per auto, sul mercato sono ampiamente rappresentati anche gli orologi sportivi con navigatore integrato.

Orologio Fenix ​​3 con navigatore Glonass integrato

In particolare, integrato nell'orologio Fenix ​​​​3 di Garmin Ltd. Il ricevitore di segnale GPS/GLONASS consente di stimare il volume massimo di ossigeno consumato al minuto, l'oscillazione verticale e il tempo di contatto con il suolo, oltre a misurare la distanza, l'andatura e il numero di bracciate (durante l'allenamento di nuoto e sci).

Pertanto, il sistema di navigazione GLONASS può essere giustamente considerato una nuova pietra miliare nella scienza. I navigatori Glonass creati sulla base di questo sistema hanno tutte le possibilità di conquistare il primo posto in popolarità e affidabilità in tutto il mondo.

Una parte importante di qualsiasi sistema di monitoraggio dei trasporti sono i ricevitori di navigazione. Nelle nostre apparecchiature dal 2005 questi sono ricevitori Segnali GPS, ma dal 2009 hanno gradualmente cominciato ad apparire sul nostro mercato localizzatori con ricevitori GLONASS/GPS destinati agli ordini governativi.

Questi ricevitori GLONASS avevano prestazioni peggiori ed erano molto più costosi delle loro controparti GPS. Ma negli ultimi anni, i produttori di chip GLONASS hanno rilasciato diverse generazioni dei loro prodotti.

I nuovi chip GLONASS si stavano avvicinando sempre di più ai normali ricevitori GPS in termini di caratteristiche prestazionali di base: precisione, sensibilità, ora di inizio, dimensioni, consumo energetico e persino prezzo.

Partecipare alla revisione del test:

  1. NAVIS NV08C
  2. MStar MGGS2217
  3. Quetel L16
  4. Telit SL869
  5. Ublox LEA-6N

Confronta tu stesso:

Scheda con ricevitore GLONASS/GPS GEOS-1M (2011)

Scheda con ricevitore GLONASS/GPS Telit SL869 (2012)


Nella foto sopra, i cuscinetti di contatto del ricevitore della generazione precedente sono visibili attorno al ricevitore.

All'inizio del 2012 diversi produttori hanno offerto nuovi chip GLONASS/GPS ad un prezzo paragonabile al GPS. Dopo aver calcolato i risparmi derivanti dalla riduzione delle tipologie di prodotti fabbricati, è diventato ovvio che sarebbe stato più redditizio abbandonare la produzione Localizzatori GPS, offrendo ai clienti commerciali GLONASS/GPS allo stesso prezzo delle soluzioni GPS. Ma questo sarebbe possibile solo se i nuovi ricevitori GLONASS fossero di qualità pari al GPS. Questo è ciò che i nostri sviluppatori hanno dovuto scoprire durante test e confronti su larga scala.

Piccola digressione n.1:

In termini di numero di satelliti operativi, GLONASS ha già raggiunto il numero minimo richiesto (24 pezzi). Inoltre, l'utilizzo di due sistemi di navigazione contemporaneamente consente teoricamente di aumentare la probabilità di determinare una posizione in condizioni di visibilità limitata del cielo. Tuttavia, la nostra precedente esperienza di lavoro con vari ricevitori GLONASS/GPS, anche in modalità combinata, indicava una grave inferiorità rispetto al GPS “puro”.

La nostra metodologia di test del ricevitore:
Esistono indicatori molto specifici della qualità e dell'affidabilità della risoluzione di un problema di navigazione, come il tempo medio di una partenza a freddo e a caldo, la deviazione standard dell'errore di determinazione delle coordinate (in metri) e molti altri caratteristiche importanti. Naturalmente, esaminiamo queste caratteristiche nelle schede tecniche, ma in 7 anni di lavoro in questo settore, abbiamo sviluppato il modo principale per determinare la qualità di un ricevitore: un funzionamento reale a lungo termine come parte di un modulo di monitoraggio installato in un vero e proprio auto.

Valutiamo questa qualità in modo molto soggettivo, osservando attentamente il tracciato sulla mappa e cercando di individuare eventuali deviazioni e zone strane. Se li incontri anche in modalità rodaggio, le domande dei clienti saranno inevitabili. Sulla base dei risultati del confronto, abbiamo assegnato a ciascun ricevitore valutazioni soggettive su una scala di dieci punti.

Ecco come appare una traccia normale (ricevitore GPS u-blox NEO 6, 2011):

E questa non è una traccia normale (ricevitore GLONASS/GPS dell'impianto radio di Izhevsk MNP-M7, 2011):

I test sono stati effettuati sulle auto personali e aziendali di cinque dipendenti per circa una settimana.

Su ogni vettura venivano installati contemporaneamente da 2 a 6 terminali con ricevitori diversi. Le antenne GLONASS/GPS erano collocate nella cabina nelle stesse condizioni. Anche l'alimentazione per tutti i terminali è stata fornita da un unico punto, in modo che il confronto fosse quanto più corretto possibile. Il chilometraggio di ciascuna vettura durante il test variava da 50 a 350 km e sono stati appositamente selezionati luoghi difficili da navigare: cortili, cavalcavia, aree urbane dense.

Piccola digressione n.2:

Quasi tutte le funzionalità del ricevitore di navigazione e quasi tutte le sue caratteristiche sono determinate dal processore (o chip) installato al suo interno. Non ci sono molti produttori di chip GLONASS: MTK, Mstar, ST, Qualcomm, U-blox e numerosi altri, compresi quelli nazionali (Navis, IRZ, Geostar Navigation). Lo sviluppo tecnico nel settore della produzione di ricevitori, chip e moduli di navigazione è attualmente arrivato al punto che questi chip praticamente non necessitano più di essere legati. Di conseguenza, quasi “qualsiasi” azienda può rilasciare il “proprio” ricevitore GLONASS. È sufficiente avere un paio di ingegneri competenti. Anche trovare un lavoratore a contratto in grado di produrli non è un problema adesso. Inoltre, non è difficile rovinare i risultati di un chip: se gli ingegneri si rivelano insufficientemente competenti o il produttore risparmia sui componenti esterni del processore (filtro di ingresso, condensatori, ecc.). In queste condizioni, la scelta di un ricevitore GLONASS non si riduce tanto alla scelta di una soluzione specifica, ma alla scelta di un chip di alta qualità e di un produttore affidabile. Ad esempio, Fastrax IT600, Qualcom L16, Telit SL869 e NAVIA GL8088 hanno una piattaforma comune di STMicroelectronics: il chip STA8088.

Questi fatti sono stati presi in considerazione durante la selezione dei candidati e lo svolgimento dei test.

Ricevitori GLONASS/GPS partecipanti al test:

NAVIS NV08C

Produttore: Russia

Numero di canali: 32
-160 dBm durante il tracciamento
-143 dBm all'inizio
Avvio a caldo ~ 3 secondi
Inizio a caldo ~25s
Avvio a freddo ~25s
Consumo:
180 mW se accompagnato

Nota:

MStar MGGS2217

Produttore: Cina

Numero di canali: 20 (80 per la ricerca)
-161 dBm durante il tracciamento
-144 dBm all'inizio
Avvio a caldo ~ 1 s
Inizio a caldo ~32s
Avvio a freddo ~34s
Consumo:

250 mW all'inizio
215 mW se accompagnato

Numero di copie nel test: 3

Quetel L16

Produttore: Cina

Numero di canali: 32
-162 dBm durante il tracciamento
-146 dBm all'inizio
Avvio a caldo ~2,5 s
Inizio caldo ~24s
Avvio a freddo ~ 35 s
Consumo:

363 mW all'inizio
314 mW se accompagnato

Numero di copie nel test: 3

Telit SL869

Produttore: Italia

Numero di canali: 32
-162 dBm durante il tracciamento
-146 dBm all'inizio
Avvio a caldo ~ 1 s
Inizio a caldo ~35s
Avvio a freddo ~ 35 s
Consumo:
323 mW all'inizio
214 mW se accompagnato
Numero di copie nel test: 3

Nota:
Gli indicatori sono indicati per la modalità GLONASS/GPS

Ublox LEA-6N

Produttore: Svizzera

Numero di canali: 50
-158 dBm durante il tracciamento
-138 dBm all'inizio
Avvio a caldo ~2s
Inizio a caldo ~25s
Avvio a freddo ~36s
Consumo:
135 mW all'inizio
120 mW se accompagnato

Numero di copie nel test: 6

Nota:
Non dispone di una modalità combinata GLONASS/GPS, quindi è stato testato nella modalità “Solo GLONASS” e separatamente dagli altri partecipanti.

L'inizio del lavoro (avvio) per tutti i ricevitori è piuttosto veloce e di alta qualità; all'inizio non sono state notate lacune. In alcuni casi è stato notato un piccolo rimbalzo, che è stato filtrato nel software di invio.

Una volta, l'U-blox LEA 6N (uno dei sei) entro 1,5 minuti dal lancio ha fornito coordinate con uno spostamento di 40 metri (la linea cerchiata avrebbe dovuto essere più in basso e a sinistra).

Durante la guida negli ingorghi, tutti i ricevitori hanno mostrato stabilità. Con piccole e rare deviazioni laterali:

In generale, tutti i ricevitori hanno mostrato molto buona pista in aree aperte e in condizioni di guida cittadina.

Sezioni tipiche del binario:

Ma quando si lavora in condizioni difficili, i risultati sono già diversi:



Le nostre conclusioni sui ricevitori:

1. Navis generalmente ha buone tracce, soprattutto quando l'antenna è posizionata sul tetto. Tra i difetti si può notare un certo “ritardo” nel decorso e non il miglior comportamento (a parte) nelle condizioni dei cortili-pozzi.
Punteggio 7

2. Anche le tracce di MGGS2217 sono generalmente buone, migliori di quelle di Navis nei cantieri. Gestisce bene le piccole manovre.
Punteggio 8
Tra le carenze si può notare la periodica "mancata ricezione" dei dati dal ricevitore da parte del terminale: mancano punti in ogni secondo dettaglio. Il motivo non è noto, forse è nel terminale o forse nell'alimentatore, dato che è apparso solo su una delle auto. Il numero di satelliti visibili è in media da 15 a 18.

3. Kviktel L16 ha una qualità della traccia migliore rispetto a Navis, ma è leggermente peggiore nel disegnare aree complesse rispetto a MGGS2217.
Punteggio 7
Il numero di satelliti visibili è in media da 16 a 20.

4. Il ricevitore Telit SL869 è realizzato con lo stesso chip dell'L16 e ha una qualità di traccia simile. Punteggio 7

5. Ublox LEA 6N, nonostante sia stato testato in modalità GLONASS, ha mostrato la traccia migliore. Tutte le manovre su strada sono visibili. Se non fosse stato per un problema tecnico all'inizio, sarebbe stato un bel nove.
Punteggio 8

Qualche esempio:

Ritardo di rotta su Navis

Lacune nei dati MGGS2217 (granularità secondo per secondo)

Ci auguriamo che i materiali presentati possano aiutare i cari utenti Habr. Allo stesso tempo, ti ricordiamo che la recensione riflette solo i risultati dei nostri test e non è la verità ultima.

Aspetto.

Vediamo un'antenna incorporata, un connettore per il collegamento di un filo e 6 fori che duplicano il connettore. La piedinatura del connettore è mostrata nella figura seguente.

I parametri sono presentati nella tabella.

Come adattatore USB-UART ho utilizzato un arduino nano difettoso (il cui microcontrollore è bruciato), o meglio il chip CH340G installato su di esso. Con questo adattatore, il modulo funziona perfettamente con entrambi i terminali e programma speciale per GPS u-center v8.27.

Sul davanzale della finestra il modulo ha catturato i satelliti quasi immediatamente, il tempo di avvio a freddo indicato era di 26 secondi. Utilizzando il programma u-center è possibile visualizzare tutte le informazioni ricevute dal ricevitore GPS. L'immagine seguente mostra che il ricevitore utilizza contemporaneamente sia i satelliti GPS che GLONASS.

Puoi anche vedere dove si trovano i satelliti e quali sono in uso.

È inoltre possibile visualizzare tutti i dati provenienti dal ricevitore GPS nel programma u-center. I dati arrivano una volta al secondo e questo flusso di dati arriva al secondo

$GNRMC,133028.00,A,5217.37114,N,05629.32522,E,0.173,171217,A*6E

$GNVTG,T,M,0.173,N,0.320,K,A*39

$GNGGA,133028.00,5217.37114,N,05629.32522,E,1,11,1.04,195.4,M,-12.9,M,*6F

$GNGSA,A,3,16,27,23,09,07,26,08,1.63,1.04,1.26*19

$GNGSA,A,3,78,77,86,87,,1.63,1.04,1.26*16

$GPGSV,3,3,10,27,20,096,36,30,28,253,22*78

$GLGSV,3,3,10,87,16,044,37,88,03,088,27*6E

$GNGLL,5217.37114,N,05629.32522,E,133028.00,A,A*71

Scopriamo cosa accadrà lì.

Secondo il protocollo NMEA 0183, il primo carattere è sempre $, seguito da 2 lettere, a seconda del satellite utilizzato.

Vale a dire:

  • GP – GPS;
  • GL-GLONASS;
  • GA-Galileo;
  • GN – GPS+GLONASS (più precisamente, qualsiasi combinazione di sistemi di navigazione).

Nel mio caso ci sono GP, GL e GN.

La prima riga $GNRMC,133028.00,A,5217.37114,N,05629.32522,E,0.173,171217,A*6E contiene il cosiddetto pacchetto dati minimo consigliato, ovvero:

  • ora nel formato hhmmss.ss secondo UTC;
  • latitudine nel formato ggmm.mmmm;
  • longitudine nel formato ggmm.mmmm;
  • velocità al suolo in nodi (1 nodo = 1.852 km/h);
  • azimut della direzione del movimento in gradi;
  • data nel formato ggmmaa;
  • declinazione magnetica in gradi;
  • direzione della declinazione, W per occidentale, E per orientale;
  • indicatore della modalità.

L'indicatore della modalità è indicato dalle lettere:

  • A = modalità autonoma
  • D = Modalità differenziale
  • E = Estrapolazione delle coordinate
  • M = Modalità di immissione manuale
  • S = modalità simulatore
  • N = Dati non validi

In generale, questa linea ha tutto il necessario per la navigazione.

  • Direzione al polo vero (in gradi), seguito dalla lettera T;
  • Dirigersi verso il polo magnetico (anche in gradi), seguito dalla lettera M;
  • Velocità al suolo in nodi, seguita da N;
  • Velocità al suolo in km/h, seguita dalla lettera K;
  • Indicatore di modalità, secondo i valori discussi in precedenza.

Come puoi vedere, la linea inizia con GN, il che significa che vengono utilizzati i dati ottenuti sia dal GPS che da GLONASS.

La riga $GNGGA,133028.00,5217.37114,N,05629.32522,E,1,11,1.04,195.4,M,-12.9,M,*6F contiene dati sulla posizione, vale a dire:

  • Orario per la determinazione delle coordinate in formato hhmmss.ss secondo UTC;
  • latitudine nel formato ggmm.mmmm;
  • emisfero, N per settentrionale, S per meridionale;
  • longitudine nel formato ggmm.mmmm;
  • emisfero, W per occidentale, E per orientale;
  • modalità operativa del ricevitore (maggiori informazioni sui valori più avanti);
  • numero di satelliti utilizzati per ottenere le coordinate;
  • HDOP;
  • Altitudine sul livello del mare in metri, seguita dalla lettera M;
  • Altezza sopra il geoide in metri, seguita dalla lettera M;
  • Età delle correzioni differenziali (vuoto nel mio caso).

Modalità operative del ricevitore:

  • 0 = Le coordinate non sono disponibili o non sono valide
  • 1 = modalità GPS SPS, le coordinate sono affidabili
  • 2 = GPS differenziale, Modalità GPS S.P.S.
  • 3 = Modalità GPS PPS, le coordinate sono affidabili
  • 4 = RTK
  • 5 = RTK mobile
  • 6 = Modalità di estrapolazione delle coordinate
  • 7 = Modalità di immissione manuale
  • 8 = Modalità simulatore.

Righe $GNGSA,A,3,16,27,23,09,07,26,08,1.63,1.04,1.26*19 e $GNGSA,A,3,78,77,86,87,,1.63,1.04, 1.26*16 contengono le seguenti informazioni:

  • Modalità di commutazione 2D/3D, A – automatica, M – manuale;
  • Modalità: 1 – nessuna soluzione, 2 – 2D, 3- 3D;
  • Numeri ID dei satelliti utilizzati per trovare le coordinate (1-32 per GPS, 65-96 per GLONASS);
  • PDOP (Degradazione della Precisione della Posizione);
  • HDOP (perdita di precisione orizzontale);
  • VDOP (perdita verticale di precisione);

Informazioni su DOP e i suoi significati, vedere https://ru.wikipedia.org/wiki/DOP. Nota che qui ci sono due linee, una per i satelliti GPS, la seconda per GLONASS. Questa linea non ci interessa molto.

$GPGSV,3,1,10,02,03,289,05,16,322,22,07,57,257,22,08,09,130,29*74

$GPGSV,3,2,10,09,82,187,26,16,42,058,35,23,50,133,21,26,15,043,30*78

$GPGSV,3,3,10,27,20,096,36,30,28,253,22*78 contengono informazioni sui satelliti visibili, ogni messaggio può contenere informazioni su un massimo di 4 satelliti. Le righe contengono i dati:

  • Numero totale di messaggi (nel nostro caso 3);
  • Numero del messaggio corrente (nota ogni riga, questi valori sono in ordine);
  • Il numero totale di satelliti visibili (questo valore è lo stesso in tutti e tre i messaggi);
  • numero identificativo del satellite;
  • Angolo di elevazione in gradi (max. 90);
  • Azimut in gradi (0-359);
  • SNR (00-99 dBHz)4

Gli ultimi 4 valori compaiono di seguito 4 volte di seguito se la riga contiene informazioni su 4 satelliti. Se la riga contiene informazioni su meno di 4 satelliti, i campi zero (,) non vengono utilizzati.

$GLGSV,3,1,10,68,39,170,23,69,71,267,70,22,325,77,06,051,27*6B

$GLGSV,3,2,10,78,54,044,40,79,75,254,80,13,235,86,10,350,15*63

$GLGSV,3,3,10,87,16,044,37,88,03,088,27*6E che contiene gli stessi dati visibili sulla posizione del satellite, ma nota i primi caratteri di $GPGSV e $GLGSV. Nel primo caso, dati su Satelliti GPS, nella seconda sui satelliti GLONASS. Questo fa la differenza.

E infine, l'ultima riga $GNGLL,5217.37114,N,05629.32522,E,133028.00,A,A*71 contiene nuovamente le coordinate. I dati sono presentati nel seguente ordine:

  • latitudine nel formato ggmm.mmmm;
  • emisfero, N per settentrionale, S per meridionale;
  • longitudine nel formato ggmm.mmmm;
  • emisfero, W per occidentale, E per orientale;
  • ora di determinazione delle coordinate nel formato hhmmss.ss in UTC;
  • stato, A se il dato è attendibile o V se non attendibile;
  • indicatore di modalità (significati discussi in precedenza).

Questa riga non contiene più nulla di nuovo; tutti questi dati si trovano sia nella riga RMC che in quella GGA.

Cosa ha di speciale questo modulo? La presenza di GLONASS apporta alcune modifiche al programma di elaborazione dati. Non prenderò in considerazione esempi specifici di ricezione di dati tramite UART e non mostrerò come "analizzare" i dati ricevuti. Ciò dipende dal dispositivo specifico e dal linguaggio di programmazione e questo compito è banale. Inoltre, se decidi di scrivere il tuo parser, probabilmente farai affidamento sui dati ricevuti insieme a una descrizione del protocollo NMEA. Ma se decidi di utilizzare librerie già pronte (ciao ragazzi di Arduino), allora potresti avere problemi. Ho guardato dentro codici sorgente alcune librerie Arduino progettate per funzionare con il GPS, e ha scoperto che la libreria analizza le stringhe ricevute specificatamente per il GPS, cioè cerca l'inizio delle stringhe che iniziano con i caratteri $GP. Questo è vero per i moduli che funzionano solo con il GPS. Ma la maggior parte dei dati di questo modulo arriva in formato GPS+GLONASS, alcuni solo da GLONASS e solo da GPS (si tratta di dati sul numero e sulla posizione dei satelliti). Pertanto, se la libreria non produce dati, è necessario trovare tutti i $GP* nel codice sorgente e sostituirli con $GN*. Non sono riuscito a testare tutte le librerie GPS, solo alcune, quindi fai attenzione e controlla i sorgenti delle librerie prima di utilizzarle.

Il protocollo NMEA prevede non solo la ricezione di dati tramite UART, ma anche l'invio di comandi al modulo (principalmente per configurare il modulo). Ad esempio, il comando $PSRF103 consente di configurare quali dati il ​​modulo deve inviare e con quale frequenza. La sintassi completa del comando è $PSRF103, ,,,< cksumEnable >*CKSUM , Dove

msg - messaggio:

  • 0 GGA
  • 1GL
  • 2 GSA
  • 3GSV
  • 4RMC
  • 5 VTG
  • 6 MSS (se è supportato il beacon interno)
  • 7 Non definito
  • 8 ZDA (se è supportata l'uscita 1PPS)
  • 9 Non definito

modalità – modalità, 0 = periodicamente, 1 = su richiesta

rate – periodo di invio del messaggio in secondi, 0 = disabilitato, 255 = numero massimo di secondi

cksumEnable – output del checksum, 0 – disabilitato, 1 – abilitato.

Ad esempio, per disabilitare la linea GSV, è necessario inviare $PSRF103,3,0,0,1*27

Per ottenere il numero dell'assegno, utilizzare il calcolatore online https://www.scadacore.com/tools/programming-calculators/online-checksum-calculator/

Inoltre, un comodo programma per lavorare con i ricevitori GPS, Trimble studio v 1.74.0, consente di calcolare il checksum (e in generale il programma per lavorare con i ricevitori GPS è eccellente).

Viene fornita la possibilità di controllare il ricevitore utilizzando il protocollo NMEA, ma il ricevitore non ha risposto ad alcun comando che ho inviato. In generale, ciò non interferisce con l'utilizzo del ricevitore per lo scopo previsto; le informazioni ricevute dal ricevitore sono sufficienti per determinare le coordinate, il tempo, la velocità, la direzione del movimento e l'altitudine. Ma rinuncerei completamente all'elenco dei satelliti o aumenterei la frequenza di invio di questi messaggi. Ma non funziona.

Lasciatemi riassumere. Il modulo è abbastanza compatto, rileva rapidamente i segnali satellitari e fornisce tutto il necessario per la navigazione. L'unico inconveniente che si può notare è che non può essere configurato (anche se se non ha funzionato per me, ciò non significa che sia impossibile configurarlo del tutto, il programma U-cemter offre grandi opportunità per lavorare con ricevitori GPS, comprese le impostazioni).

PS E, naturalmente, mille grazie al sito web del Soldering Iron per aver fornito il ricevitore GPS-Glonass per la revisione.