Поиск

06 мая 2013

Немного о GPS приемниках, и сверхкраткое сравнение нескольких моделей.

Начну немного издалека - в Москве, есть небольшая проблема(ну насчет небольшой, это мягко сказанно) - точность GPS приемников недостаточна(!) на высоких широтах. Недостаточно спутников в зоне небосвода, высокие углы наклонения, что ведет к накоплению ошибки за счет большого пути прохождения сигнала сквозь атомосферу. Москва находится в граничной зоне, т.е. еще использовать можно - но реально - точность падает. К примеру, средняя точность PDOP и HDOP для Мск типична ~2.5 и ~1.5 соответственно, в то время как для г.Сочи 1.5 и 0.5, почувствуйте, как говорится, разницу.
ГЛОНАСС - соответственно решает проблему навигации, вообще изначально создаваемый именно для высоких широт, (нужды локальной и северо-атлантической навигации), ну и с последующим глобальным покрытием. Система достаточно грамотно спроектирована, и, на мой неискушенный взгляд, топологически более удобна для высоких широт, в отличии от GPS,  очень интересно, кстати - GPS более новая(!) система чем ГЛОНАСС, последний вообще-то на десяток лет старше, т.к. развивался и строился намного раньше GPS. Правда ориентация сугубо на военные и спец цели - не дали-бы ему такую-же популярность как у GPS, это очевидно.

Спорить о GPS vs ГЛОНАСС бессмыслено, т.к. первый очень давно летает и имеет очень развитую орбитальную групировку, а второй вошел в период взросления, с более чем достаточной орбитальной группировкой(по крайней мере в России), и с точностью чуть выше чем GPS на сравнимых широтах использования(для России).

Перейду к своему рассказу, и сравнению разных GPS приемников:
Приемники которые я пробовал лично, в разных условиях применения:
MTK3329

MTK3339 (в виде модуля, а не breakout платы)

Sirf Star IV в виде Maestro Wireless SiRFstar IV GPS Receiver Module A2035-H

UBLOX NEO-5Q

UBLOX NEO-6M


Я не буду подробно сравнивать софт для настройки, обновления, разные типы модулей, но типовые "баги" я опишу:
Модули МТК:
1) На китайских модулях накосячена схема зарядки встроенного аккумулятора, небольшое ковыряние, и легко добавляется зарядка модуля. Имеет так-же смысл ставить ионистр на питание самого модуля, в таком случае ты не теряешь 3D FIX при смене аккумуляторов дрона/беспилотника/FPV платформы
2) Штатная 15мм антенна - редкое "Г". Замена антенны на 25ММ керамику - дает существенный выигрышь, и существенно меньше "плывут" координаты.
   2.a Замена антенн на активную качественную(! это важно!) даст потенциальный, сильный выигрыш.
3) Достаточно долгий Cold-start от момента собственно старта до 3D фиксации.
4) Есть поддержка 10Гц выборки, и она реально работает. "плаванье" координат сводит все удовольствие на "нет".
Резюмирую: Использовать можно, если есть необходимость в экономии бюджета, и/или, когда не требуется высокая точность. Модуль мне понравился, как general-purpose GPS, очень простая счемотехника включения непосредственно самого модуля, очень простые datasheets, очень легкий софт.

Модуль Sirf Star IV:
1) Достаточно сложный софт для конфигурации
2) Штатная антенна - тоже неудовлетворительна, опять-же замена на 25мм антенну дает преимущество.
3) Быстро стартует
4) Нет поддержки 10Гц выборки. Т.е. реально ты ее можешь включить - но координаты "дублируются", т.е. реальная выборка с чипа - 5Гц.
5) Странный способ сохранения конфигурации, иногда "слетает" в настройки по умолчанию.
Резюмирую: Самый неоднозначный модуль, я, в принципе, не исключаю что я не до конца разобрался с тем, как его конфигурировать, и я полностью забросил его т.к. ковырять невероятно мутный софт для конфигурации и настройки откровенно достало.

Модули UBLOX (5Q; 6M; 7N(едет ко мне..)):
1) На rctimer модулях 6M накосячена пайка резервной батарейки. Требует чтобы была убрана "сопля", иначе батарейка разряжается, и все время происхожит cold-start
2) Модули 5Q сильно устарели, старайтесь не использовать, и смотрите в сторону 7N, тем более, что 7N pin-to-pin совместим с предыдущими поколениями модулей(банально перепаять можно один на другой)
3) ОЧЕНЬ, ОЧЕНЬ хороший софт для настройки, u-center, внятный, понятный, с хорошим GUI, с нормальными конфигурационными вкладками. Из минусов - скудное описание некоторых настроек.
4) Пожалуй самая высокая точность позиционирования из всего что я доселе видел. Считаю что по приезду 7N, я получу дрифт +- 1-1.5м координат.
5) 6M поддерживает разгон модуля до 10Гц, при этом(в случае выключенного SBAS(что мною рекомендовано) - пропусков координат не должно быть в принципе), 7е поколение поддерживает частоту 10ГЦ нативно
6) Хорошая поддержка антенн, включая активные.
7) На всех модулях - штатные, китайские керамические патч антенны - дрянь. Замена на хорошу антенну(Trimble), дает в некотором роде невроятный выигрышь.
Резюмирую: самый удачный производитель. Высокопроизводительные модули, которые мало того, что легко настроить, так еще и работают предсказуемее всех. ОЧЕНЬ удобный софт для настройки модулей. Вплоть до удобства при мелокосерийной-серийной сборке в использовании софта.


Для всех модулей:
Крайне рекомендуется ставить "Groundplane", очень подробно описано здесь: http://hobby.msdatabase.ru/project-updates/theresultsofoursurvey/ardupilot-gps/studygps , т.е. земляной полигон под антенной. 66мм х 66мм


Заключение:
- UBLOX оставил самое лучшее впечатление. Очень хорошо документированы модули для Hardware design плат под них, очень хороший(и открытый) объем документации по ним.
- Использование ХОРОШИХ(trimble и т.п.) активных антенн - дает существенный выигрышь по точности координат. Китайские "активные" антенны - редкий шлак. Жалею, что не сделал фоток trimble антенны внутри. Там и SAW фильтры, и LNA, и даже линии задержки есть. В китайской-же - пара ВЧ транзисторов, и все.
- Подложка(groundplane), дает еще ~10-15% точности координат. Умнеьшает "дрейф".
- Тратить деньги на дешевые модули - не имеет смысла. Точность дорогих им недоступна, а точности для реальной работы "Position hold" им не хватает категорически. Скупой платит дважды - и здесь это как нигде актуально

Комментариев нет:

Отправить комментарий