Отечественный навигационный приемник глонасс-gps апробирован. Что такое навигация глонасс? Приёмник глонасс

11.02.2024

Внешний вид.

Видим встроенную антенну, разъем для подключения провода и 6 отверстий дублирующих разъем. Распиновка разъема представлена на следующем рисунке.

Параметры представлены в таблице.

В качестве USB-UART переходника я использовал неисправную arduino nano (у которой сгорел микроконтроллер), а точнее установленную на ней микросхему CH340G. С таким переходником модуль отлично работает как с терминалами, так и со специальной программой для GPS u-center v8.27.

На подоконнике модуль выловил спутники почти сразу, заявленное время холодного старта 26 секунд. При помощи программы u-center можно просмотреть всю информацию, полученную от GPS-приемника. На следующем изображении видно, что приемник использует одновременно и GPS и ГЛОНАСС спутники.

Так же можно посмотреть, где находятся спутники, и какие из них используются.

Так же в программе u-center можно просмотреть все данные, которые приходят от GPS-приемника. Данные приходят один раз в секунду, и за секунду приходит вот такой поток данных

$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

Давайте разберемся, что же там приходит.

Согласно протоколу NMEA 0183 первый символ всегда $, затем идут 2 буквы, согласно тому какие спутники используются.

А именно:

GP – GPS;
GL - ГЛОНАСС;
GA - Галилео;
GN – GPS+ГЛОНАСС (точнее любая комбинация систем навигации).

В моем случае встречаются GP, GL и GN.

Первая строка $GNRMC,133028.00,A,5217.37114,N,05629.32522,E,0.173,171217,A*6E содержит так называемый минимальный рекомендованный пакет данных, а именно:

время в формате ччммсс.сс по UTC;
широта в формате ddmm.mmmm;
долгота в формате ddmm.mmmm;
скорость относительно земли в узлах (1 узел = 1.852 км/ч);
азимут направления движения в градусах;
дата в формате ddmmyy;
магнитное склонение в градусах;
направление склонения, W для западного, E для восточного;
индикатор режима.

Индикатор режима обозначается буквами:

A = Автономный режим
D = Дифференциальный режим
E = Экстраполяция координат
M = Режим ручного ввода
S = Режим симулятора
N = Недостоверные данные

В общем, в этой строке есть всё, что необходимо для навигации.

Курс на истинный полюс (в градусах), затем следует буква Т;
Курс на магнитный полюс (так же в градусах), затем следует буква М;
Скорость относительно земли в узлах, затем следует буква N;
Скорость относительно земли в км/ч, затем следует буква К;
Индикатор режима, согласно рассмотренным ранее значениям.

Как видим, строка начинается с GN, это значит, что используются данные полученные как с GPS, так и с ГЛОНАСС.

Строка $GNGGA,133028.00,5217.37114,N,05629.32522,E,1,11,1.04,195.4,M,-12.9,M,*6F содержит данные местоположения, а именно:

Время определения координат в формате ччммсс.сс по UTC;
широта в формате ddmm.mmmm;
полушарие, N для северного, S для южного;
долгота в формате ddmm.mmmm;
полушарие, W для западного, E для восточного;
режим работы приемника (о значениях позже);
количество спутников, использованных для получения координат;
HDOP;
Высота над уровнем моря в метрах, далее следует буква М;
Высота над геоидом в метрах, далее следует буква М;
Возраст дифференциальных поправок (в моем случае пусто).

Режимы работы приемника:

0 = Координаты недоступны или недостоверны
1 = Режим GPS SPS, координаты достоверны
2 = Дифференциальный GPS, режим GPS SPS
3 = Режим GPS PPS, координаты достоверны
4 = RTK
5 = Float RTK
6 = Режим экстраполяции координат
7 = Режим ручного ввода
8 = Режим симулятора.

Строки $GNGSA,A,3,16,27,23,09,07,26,08,1.63,1.04,1.26*19 и $GNGSA,A,3,78,77,86,87,,1.63,1.04,1.26*16 содержат следующую информацию:

Режим переключения 2D/3D, А – автоматический, М – ручной;
Режим: 1 – нет решения, 2 – 2D, 3- 3D;
ID номера спутников, используемых в нахождении координат (1-32 для GPS, 65-96 для ГЛОНАСС);
PDOP (снижение точности по местоположению);
HDOP (снижение точности в горизонтальной плоскости);
VDOP (снижение точности в вертикальной плоскости);

Про DOP и его значения смотрите https://ru.wikipedia.org/wiki/DOP . Заметьте, что здесь две строки, одна для спутников GPS, вторая для ГЛОНАСС. Для нас эта строка большого интереса не представляет.

$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 содержат информацию о видимых спутниках, в каждом сообщении может содержаться информация максимум о 4 спутниках. Строки содержат данные:

Общее количество сообщений (в нашем случае 3);
Номер текущего сообщения (обратите внимание на каждую строку, эти значения идут по порядку);
Общее количество видимых спутников (во всех трех сообщениях это значение одинаково);
ID номер спутника;
Угол места в градусах (макс. 90);
Азимут в градусах (0-359);
SNR (00-99 дБГц)4

Последние 4 значения встречаются в строке 4 раза подряд, если строка содержит информацию о 4 спутниках. Если строка содержит информацию менее чем о 4 спутниках, то нулевые поля (,) не используются.

$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 которые содержат такие же данные о местоположении видимых спутников, но обратите внимание на первые символы $GPGSV и $GLGSV. В первом случае передаются данные о спутниках GPS, во втором о спутниках ГЛОНАСС. В этом вся разница.

И наконец, последняя строка $GNGLL,5217.37114,N,05629.32522,E,133028.00,A,A*71 снова содержит координаты. Данные представлены в следующем порядке:

широта в формате ddmm.mmmm;
полушарие, N для северного, S для южного;
долгота в формате ddmm.mmmm;
полушарие, W для западного, E для восточного;
время определения координат в формате ччммсс.сс по UTC;
статус, А если данные достоверны или V если не достоверны;
индикатор режима (значения рассмотрены ранее).

Эта строка не содержит уже ничего нового, все эти данные встречаются и в строке RMC и в GGA.

В чем же особенность данного модуля? Наличие ГЛОНАСС вносит некоторые коррективы в программу обработки данных. Я не буду рассматривать конкретные примеры получения данных по UART, и не буду показывать как «парсить» полученные данные. Это зависит от конкретного устройства и языка программирования, да и задача эта тривиальная. К тому же если вы решите написать свой собственный парсер, то наверняка будете опираться на полученные данные наряду с описанием протокола NMEA. А если же вы решите воспользоваться готовыми библиотеками (привет ардуинщикам), то у вас могут возникнуть проблемы. Я заглянул в исходные коды некоторых библиотек для ардуино, предназначенные для работы с GPS, и обнаружил что библиотека парсит полученные строки конкретно для GPS, то есть ищет начало строки, начинающиеся с символов $GP. Это справедливо для модулей, работающих только с GPS. Но большинство данных с этого модуля приходят в формате GPS+ГЛОНАСС, некоторые только с ГЛОНАСС и только с GPS (это данные о количестве и местоположении спутников). Поэтому, если библиотека не выдает данные, то необходимо найти в исходных кодах все $GP* и заменить на $GN*. Я не смог проверить все библиотеки для работы с GPS, только несколько, поэтому будьте начеку и проверяйте исходные коды библиотек перед использованием.

Протокол NMEA подразумевает не только получение данных по UART, но и отправку команд в модуль (главным образом для настройки модуля). Например, команда $PSRF103 позволяет настроить, какие данные должен присылать модуль и с какой периодичностью. Полный синтаксис команды выгладит так $PSRF103,,,,< cksumEnable >*CKSUM , где

msg - сообщение:

0 GGA
1 GLL
2 GSA
3 GSV
4 RMC
5 VTG
6 MSS (If internal beacon is supported)
7 Not defined
8 ZDA (if 1PPS output is supported)
9 Not defined

mode – режим, 0 = периодично, 1 = по запросу

rate – период отправки сообщений в секундах, 0 =отключено, 255 = максимальное количество секунд

cksumEnable –вывод контрольной суммы, 0 – отключено, 1 – включено.

Например, что бы отключить строку GSV, необходимо отправить $PSRF103,3,0,0,1*27

Что бы получить контрольное число воспользуйтесь онлайн калькулятором https://www.scadacore.com/tools/programming-calculators/online-checksum-calculator/

Так же удобная программа для работы с GPS-приемниками Trimble studio v 1.74.0 позволяет рассчитывать контрольную сумму (да и вообще программа для работы с GPS-приемниками отличная).

Возможность управлять приемником протоколом NMEA предусмотрена, но ни на одну отправленную мной команду приемник никак не отреагировал. В общем, это не мешает пользоваться приемником по назначению, информации полученной от приемника достаточно и для определения координат, времени, скорости и направления движения, высоты. А вот от списка спутников я бы отказался совсем или увеличил периодичность отправки этих сообщений. Но не получается.

Подведу итог. Модуль довольно компактный, быстро вылавливает сигналы спутников, выдает все, что необходимо для навигации. Из недостатков можно отметить только то, что его невозможно настроить (хотя если не получилось у меня, то это не значит что его вообще невозможно настроить, программа U-cemter предоставляет большие возможности для работы с gps-приемниками, в том числе и настройки).

P.S. И конечно же огромная благодарность сайту Паяльник за предоставленный на обзор GPS-Глонасс приемник

65 нанометров - следующая цель зеленоградского завода «Ангстрем-Т», которая будет стоить 300-350 миллионов евро. Заявку на получение льготного кредита под модернизацию технологий производства предприятие уже подало во Внешэкономбанк (ВЭБ), сообщили на этой неделе «Ведомости» со ссылкой на председателя совета директоров завода Леонида Реймана. Сейчас «Ангстрем-Т» готовится запустить линию производства микросхем с топологией 90нм. Выплаты по прошлому кредиту ВЭБа, на который она приобреталась, начнутся в середине 2017 года.

Пекин обвалил Уолл-стрит

Ключевые американские индексы отметили первые дни Нового года рекордным падением, миллиардер Джордж Сорос уже предупредил о том, что мир ждет повторение кризиса 2008 года.

Первый российский потребительский процесор Baikal-T1 ценой $60 запускают в массовое производство

Компания «Байкал Электроникс» в начале 2016 года обещает запустить в промышленное производство российский процессор Baikal-T1 стоимостью около $60. Устройства будут пользоваться спросом, если этот спрос создаст государство, говорят участники рынка.

МТС и Ericsson будут вместе разрабатывать и внедрять 5G в России

ПАО "Мобильные ТелеСистемы" и компания Ericsson заключили соглашения о сотрудничестве в области разработки и внедрения технологии 5G в России. В пилотных проектах, в том числе во время ЧМ-2018, МТС намерен протестировать разработки шведского вендора. В начале следующего года оператор начнет диалог с Минкомсвязи по вопросам сформирования технических требований к пятому поколению мобильной связи.

Сергей Чемезов: Ростех уже входит в десятку крупнейших машиностроительных корпораций мира

Глава Ростеха Сергей Чемезов в интервью РБК ответил на острые вопросы: о системе «Платон», проблемах и перспективах АВТОВАЗа, интересах Госкорпорации в фармбизнесе, рассказал о международном сотрудничестве в условиях санкционного давления, импортозамещении, реорганизации, стратегии развития и новых возможностях в сложное время.

Ростех "огражданивается" и покушается на лавры Samsung и General Electric

Набсовет Ростеха утвердил "Стратегию развития до 2025 года". Основные задачи – увеличить долю высокотехнологичной гражданской продукции и догнать General Electric и Samsung по ключевым финансовым показателям.

Российская глобальная навигационная спутниковая система (сокращенное название ГЛОНАСС) считается одной из двух ныне действующих в мире глобальных систем позиционирования (наряду с американской GPS).

Первые работы по созданию системы были начаты в 1976 году. Основное назначение – оперативное определение координат пользователя системы с привязкой к местному времени в любой точке земного шара. Система Glonass состоит из трех основных компонентов:

Космический (спутники);
Наземный (центры управления);
Пользовательский (приемные устройства).

Что такое навигация Глонасс?

Не смотря на позиционирование в качестве глобальной системы, ГЛОНАСС сложно назвать таковой по причине частого несоответствия фактического количества задействованных на орбите Земли спутников минимально необходимому количеству (24 единицы) для нормальной работы системы.

К примеру, 29 января 2016 года состав спутниковой группировки ГЛОНАСС насчитывал 27 спутников, в то время как по целевому назначению использовалось всего 22 космических аппарата (при минимально необходимых 24-х).

Для сравнения, в тот же период времени спутниковая группировка GPS насчитывала 31 космический аппарат, из которых 30 спутников использовалось по целевому назначению.

К 2020 году, после введения в эксплуатацию китайской «BeiDou» и европейской «Galileo», количество глобальных систем позиционирования должно увеличиться до четырех. На сегодняшний день, в системе «BeiDou» находиться 20, а в «Galileo» – 12 спутников Земли.

Использование ГЛОНАСС в народном хозяйстве

Пользоваться услугами системы навигации ГЛОНАСС может любой желающий при условии наличия у него соответствующего приемного оборудования. Тем не мене, в 2008 году правительством РФ было принято постановление, предусматривающее принудительное оснащение приемниками ГЛОНАСС или спутниковой навигацией GPS-ГЛОНАСС самолетов гражданской авиации, морских, речных и смешанных (река-море) судов, а также автомобилей и железнодорожного транспорта, которые используются для перевозки пассажиров. В 2015 году системой ГЛОНАСС была оснащена система взимания платы «Платон».

На сегодняшний день, спутниковая система ГЛОНАСС значительно уступает GPS по количеству пользователей по причине относительной новизны продукта, а также более низкой (3-6 м) чем у GPS (2-4 м) точности определения координат объекта.

Обзор некоторых приемников ГЛОНАСС

Первые приемники, оснащенные чипами для приема сигналов со спутников системы ГЛОНАСС, начали появляться на российском рынке в 2009 году. Они имели значительно худшие по сравнению с приемниками GPS-сигналов характеристики и более высокую цену, поэтому не получили значительного распространения в РФ. В последующие годы государственная поддержка российского правительства позволила значительно повысить характеристики и снизить цену приемников.

На сегодняшний день приемники ГЛОНАСС чаще всего используются в автомобильных и портативных навигаторах, видеорегистраторах , в смартфонах и планшетах, в спортивных часах.
Наиболее широко на рынке представлена продукция американской фирмы «Garmin Ltd.» (модель Garmin nuvi 2595 LT), тайваньской «Mio Technology» (DuoStar-2000), российской «Shturmann» (Link 500GL), американской «Prology» (MPC-65A), российской «Лаборатория ЛЕКСАНД» (SG-555).
Необходимо также отметить, что у представленных на рынке устройств ГЛОНАСС практически всегда присутствует и устройство приема GPS-сигналов.

Если нужно рассмотреть основные характеристики системы ГЛОНАСС, навигатор Nuvi 2595 LT американской фирмы «Garmin Ltd.» Является одной из первых систем, применяющей навигацию ГЛОНАСС.

Первый Глонасс навигатор

Описание

Навигатор оснащен пятидюймовым сенсорным дисплеем с разрешением 480Х272 пикселей. Интерфейс интуитивно понятный. Управление навигатором может осуществляться как касаниями, так и подачей голосовых команд для открытия основных пунктов меню, регулировки громкости подсказок и др.

В комплект поставки имеются предустановленные карты РФ, Украины и Беларуси. Обновление карт — бесплатное. Имеется слот расширения памяти (microSD).

Технические характеристики:

Экран Сенсорный, 5" (12,7 см), 480Х272 пикселей;
Тип приемника ГЛОНАСС-GPS;
Внутренняя память слот для microSD;
Время автономной работы до 2,5 ч;
Разъемы USB порт 2.0;
Коммуникации Bluetooth;
Габариты 13,7×8,3×1,5 см;
Вес 192 гр.

Кроме автомобильных навигаторов на рынке также широко представлены спортивные часы со встроенным навигатором.

Часы Fenix 3 со встроенным Глонасс навигатором

В частности встроенный в часы «Fenix 3» фирмы «Garmin Ltd.» Приемник GPS/ГЛОНАСС сигнала позволяет оценить максимальный объем потребляемого за одну минуту кислорода, вертикального колебания и времени контакта с землей, а также измерить расстояние, темп и количество гребков (во время плавательных и лыжных тренировок).

Таким образом, навигационная система ГЛОНАСС может по праву считаться новым витком в науке. Навигаторы Glonass, созданные на базе этой системы имеют все шансы со временем занять первую строчку по популярности и надежности во всем мире.

Системы спутниковой навигации широко применяются в самых разных сферах деятельности человека. «Продвинутые» грибники и рыболовы не представляют себе путешествий без навигаторов. Навигаторы устанавливают в автомобилях, автобусах, локомотивах, на морских и речных судах. Программа правительства США - спутниковая навигационная система (СНС) GPS (NAVSTAR) - известна как первенец рынка в спутниковой навигации.

А что такое российская ГЛОНАСС - ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система?

Первый спутник ГЛОНАСС был выведен на орбиту 12 октября 1982 года, еще в СССР, и только 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию. В 1995 году полная спутниковая группировка составляла 24 аппарата. Сейчас на орбите 17 спутников, в конце декабря 2008 года будут запущены еще три, в 2009–2010 годах группировка вновь станет полной. Правительство России инвестирует и контролирует развитие ГЛОНАСС, стимулирует развитие наземного сегмента, уделяя особое внимание совершенствованию гражданского сегмента.

Прогнозы развития

По самым скромным оценкам, Россия в состоянии потреблять не менее 100 тыс. ГЛОНАСС-GPS навигаторов в год в системах:

персональной навигации (трекеры, PND);
безопасности («черные ящики» и т. п.);
охраны и наблюдения;
транспортных (автомобильных, железнодорожных, морских);
телекоммуникации (в качестве источника точного времени);
беспроводных (Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX);
портативных телекоммуникаторов (PDK).

В мире ежегодно продается 30 млн только автомобильных навигационных систем, а этот рынок в России сегодня стартует с ежегодным приростом 20–30%.

Из-за дефицита спутников концепция отечественных разработок практически всех известных российских компаний предполагала разработку навигационных приемников, одновременно использующих навигационные сигналы GPS и ГЛОНАСС. Такая комбинация обеспечивает более высокую точность определения координат в сложной навигационной обстановке, особенно в горной местности и многоэтажной застройке, - возникает синергетический эффект, когда максимизируются плюсы и минимизируются минусы.

СН-4706. Российский ГЛОНАСС-GPS приемник есть!

ЗАО «КБ НАВИС» совместно с компанией «М2М-Телематика» впервые представило свой приемник в виде «ошейника с навигатором для собаки». Таким оригинальным способом партнер компании «КБ НАВИС» - системный интегратор «М2М-Телематика» - продемонстрировал эффективность своих систем мониторинга. В ошейнике-навигаторе, демонстрировавшемся премьеру В. В. Путину, был установлен навигационный приемник СН-4706 производства «КБ НАВИС», компании, которая более 10 лет занимается разработками и производством навигационной аппаратуры для потребителей спутниковых навигационных систем (НАП СНС).

ГЛОНАСС-GPS приемник СН-4706 (рис. 1) был разработан в 2007 году.

В 2008 году выпущена опытная партия, проведены заводские испытания, выпущена установочная партия, проведены квалификационные испытания и подготовка к серийному производству в объеме от 10 тыс. приемников в месяц. При разработке приемника СН-4706 компания «КБ НАВИС» ставила следующие основные задачи:

низкая цена изделия за счет снижения затрат на производство;
применение современных технологий и комплектующих;
минимизация потребляемой мощности;
минимальные габариты и вес изделия;
высокие технические характеристики.

Концептуально в приемнике ГЛОНАСС-GPS СН-4706 заложены:

универсальность - параллельная обработка сигналов ГЛОНАСС и GPS, поэтому в приемнике одновременно принимаются, обрабатываются и хранятся данные от 24 каналов;
унификация в предельно возможном программном сервисе для клиента;
защита интересов изготовителя. Ноу-хау содержится в заказных схемах приемников, усилителей, фильтров, навигационных корреляторах.

Основные технические характеристики приемника СН-4706 приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные технические характеристики приемника ГЛОНАСС-GPS СН-4706

На рис. 2 приведены типовые оценки точности определения координат, получаемые модулем СН-4706 в статическом режиме (суточный набор) и составляющие 0,9 м (СКО) в плане и 1,8 м (СКО) по высоте.

На рис. 3 и 4 даны типовые характеристики времени «холодного» и «теплого» стартов, получаемыена приемнике ГЛОНАСС-GPS СН-4706 и составляющие в среднем 44 и 20 с соответственно.

Система энергосбережения позволяет модулю работать в различных режимах (табл. 2). Все режимы программно управляемы.

Таблица 2. Возможности системы энергосбережения модуля ГЛОНАСС-GPS СН-4706

Структурная схема ГЛОНАСС-GPS приемника приведена на рис. 5.

СН-4706, за счет параллельной обработки двух сигналов, отличается высокой помехозащищенностью (рис. 6).

Программное обеспечение ГЛОНАСС-GPS приемника СН-4706 позволяет ему работать в двух основных режимах:

навигационном, с определением основных навигационных параметров (широты, долготы, скорости и др.);
временного приемника, с формированием метки времени и специальных временных протоколов.

На данный момент модули СН-4706 апробированы многими компаниями в России и за рубежом, получены положительные отзывы, готовятся контракты на поставки. В 2009 году СН-4706 будут поставляться только через дилеров.

Литература

Новости ФКА «Роскосмос»: [Электронный ресурс]: http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?RazdelID=1 /ссылка утрачена/
ГЛОНАСС-форум: [Электронный ресурс]: http://www.aggf.ru/glon.html /ссылка утрачена/
ИАСС ФКА: http://www.glonass-ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=201:1:242649877953183316 /ссылка утрачена/
ГЛОНАСС-мониторинг: http://www.glonass-ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=201:20:242649877953183316::NO /ссылка утрачена/
GPS-мониторинг: http://www.glonass-ianc.rsa.ru/pls/htmldb/f?p=201:30:242649877953183316::NO /ссылка утрачена/

просмотров

Сохранить ВКонтакте