Практические испытания отладочного комплекта GPS-модуля Copernicus
Cегодня мы рассмотрим результаты практического тестирования нового GPS-приемника. Модуль Copernicus проходил сравнительное тестирование в различных городах мира и везде показал отличные результаты. Специалистами КОМПЭЛа были также проведены статические и дорожные испытания Copernicus в Москве. Результаты испытаний в Сеуле (Корея) были предоставлены компанией Trimble.
Миниатюрный GPS-модуль Copernicus (рис. 1) предназначен для установки на печатную плату методом поверхностного монтажа. Приемник практически не требует внешних элементов, но подпаяться непосредственно к его выводам затруднительно. Поэтому для практического теста использовался отладочный комплект (код для заказа: COPERNICUS STK 58050-05), который позволил буквально за несколько минут подключить Copernicus к персональному компьютеру и организовать отображение и протоколирование измерений.
![GPS-модуль Copernicus GPS-модуль Copernicus](img/ris1_1.gif)
![GPS-модуль Copernicus GPS-модуль Copernicus](img/ris1_2.gif)
![GPS-модуль Copernicus GPS-модуль Copernicus](img/ris1_3.gif)
В состав отладочного комплекта (рис. 2) входит модуль Copernicus, смонтированный на материнской плате и помещенный в металлическую коробку, блок питания, антенна и соединительный кабель RS-232 для подключения к ПК. Кроме того, покупатель получает также 3 модуля Copernicus, которые можно использовать в прототипах собственных изделий. Программное обеспечение (рис. 3), входящее в состав набора, позволяет не только получать и отображать данные в удобном виде, но и конфигурировать модуль и, при необходимости, производить обновление внутреннего программного обеспечения (Firmware). Внутри металлического корпуса (рис. 4) отладочного комплекта размещается отладочная плата (рис. 5), которую можно приобрести отдельно (код для заказа: COPERNICUS RFB 58054-00). Эта плата стоит дешевле полнофункционального комплекта. Она также позволяет подключиться к модулю «без применения паяльника», но дополнительно потребует внешней антенны, преобразователя уровней для подключения к ПК и стабилизированного источника 3,3 В.
![Отладочный комплект Copernicus Отладочный комплект Copernicus](img/ris2_1.gif)
![Отладочный комплект Copernicus Отладочный комплект Copernicus](img/ris2_2.gif)
![Отладочный комплект Copernicus Отладочный комплект Copernicus](img/ris2_3.gif)
Рис. 2. Отладочный комплект Copernicus (внешний вид)
![Отладочный комплект Copernicus Отладочный комплект Copernicus](img/ris3.gif)
Рис. 3. Внешний вид CD из комплекта разработчика
![Отладочный комплект Copernicus Отладочный комплект Copernicus](img/ris4_1.gif)
![Отладочный комплект Copernicus Отладочный комплект Copernicus](img/ris4_2.gif)
Рис. 4. Отладочный комплект Copernicus (в разобранном виде)
![Отладочная плата Copernicus Отладочная плата Copernicus](img/ris5.gif)
Рис. 5. Отладочная плата
Интересной особенностью Copernicus является то, что он выдает данные одновременно по двум последовательным портам UART. Данные отображаются в виде текстовых строк формата NMEA и в виде бинарных данных протокола TSIP. Отладочный комплект содержит в себе двухканальный драйвер UART-USB, поэтому оба эти потока данных можно принимать на ПК одновременно. При проведении практических испытаний использовались данные в формате NMEA с одного виртуального COM-порта. Данные записывались с помощью Freeware-программы VisualGPS (http://www.visualgps.net/VisualGPS/), которая в реальном времени отображает множество параметров, поступающих с GPS-приемника: текущие координаты, количество видимых спутников, уровень принимаемых сигналов, трек, положение спутников на небосклоне и т.п. Кроме того, достаточно задать имя файла и включить режим протоколирования, чтобы сохранить все поступающие данные в исходном виде для использования в других программах. Для записи данных использовался ноутбук, к разным USB-портам которого подключался либо один, либо несколько GPS-приемников. Программа VisualGPS позволяет запускать более одной копии, поэтому, например, при проведении статического теста к ПК подключалось три GPS-приемника одновременно.
СТАТИЧЕСКИЙ ТЕСТ
GPS-модуль Copernicus имеет высокие технические параметры и, по совокупности характеристик, входит в пятерку лучших модулей в мире. Результаты практических тестов подтверждают это утверждение. На рисунке 6 приведены результаты статического теста Copernicus в сравнении с 2-мя конкурирующими модулями на разных чипсетах с формально близкими параметрами. Статический тест заключался в записи данных GPS-приемников, расположенных стационарно (рис. 6). В этом случае, в силу множества факторов, приемники выдают постоянно изменяющиеся в небольших пределах координаты. Чем меньше дрейф координат, тем лучше работает GPS-приемник. Copernicus показал в 3 раза меньший разброс показаний. Тест проводился в абсолютно одинаковых условиях, при хорошей видимости спутников. Синим цветом на рисунке 7 отмечено распределение показаний модуля Copernicus.
![Статический тест трех GPS-приемников Статический тест трех GPS-приемников](img/ris6_1.gif)
![Статический тест трех GPS-приемников Статический тест трех GPS-приемников](img/ris6_2.gif)
Рис. 6. Статический тест трех GPS-приемников
![Результаты статического теста Результаты статического теста](img/ris7.gif)
Рис. 7. Результаты статического теста
Несмотря на то, что GPS-приемники, в основном, используются для определения координат объектов в движении, результаты статического теста необходимо учитывать при разработке охранных автомобильных устройств. Например, большой разброс показаний неподвижного GPS-приемника может привести к ложным тревогам при реализации функций GEOFENCE, когда фиксируется факт угона, в случае если автомобиль вышел из пределов заданной области небольшого размера, например, территория автостоянки.
ДОРОЖНЫЙ ТЕСТ
Москва
Дорожный тест показывает поведение GPS-приемника в условиях, максимально приближенных к реальной работе в конечном изделии. При проведении теста в Москве на легковой автомобиль (седан) устанавливался ноутбук, к которому подключался отладочный комплект. Использовалась GPS-антенна Trimble ANT GPS 56237-50 MCX 5M (входит в состав отладочного комплекта). Антенна размещалась внутри салона, на задней полке автомобиля, непосредственно около заднего стекла. Автомобиль начинал движение в Москве и следовал в юго-западном направлении, примерно на 30 км за пределы МКАД. Данные записывались с частотой 1 Гц. Для отображения трека использовалась программа OziExplorer c картой Москвы, взятой на GoogleMap (на основе спутниковых снимков). Здесь хочется отметить интересный момент: первоначально данные были выведены на отечественную растровую карту, взятую «с просторов Интернета». Согласно этой карте маршрут движения проходил в стороне от дороги, что говорит не о погрешностях приемника, а о «точности» найденной карты. На рисунке 8 показаны фрагменты трека на спутниковых снимках местности. На всем протяжении маршрута Copernicus не терял сигналы спутников. Хорошо видно, что точность определения позволяет увидеть, по какой полосе двигался автомобиль. Красная и желтая линия показывают движение автомобиля из Москвы (2 дня, 2 поездки), красная линия - трек из Москвы (1 поездка).
![Треки, записанные с помощью Copernicus DVK Треки, записанные с помощью Copernicus DVK](img/ris8_1.gif)
![Треки, записанные с помощью Copernicus DVK Треки, записанные с помощью Copernicus DVK](img/ris8_2.gif)
Рис. 8. Треки, записанные с помощью Copernicus DVK
![Дорожный тест в Сеуле Дорожный тест в Сеуле](img/ris9.gif)
Рис. 9. Дорожный тест в Сеуле
Сеул
На рисунке 9 показан результат дорожного теста Copernicus в сложной обстановке современного мегаполиса с большим количеством высотных зданий. Тест проводился в Корее. Одновременно тестировалось 2 GPS-приемника - Copernicus и один из довольно «раскрученных» GPS-брендов. Результаты Copernicus показаны на правой диаграмме. Из рисунка видно, что Copernicus нигде не уступает своему конкуренту, а в ряде случаев показывает более точные результаты (при этом заметно выигрывает по цене и энергопотреблению).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Отладочный комплект дает возможность быстро оценить работу приемника и провести натурные испытания в полевых условиях. Надежный металлический корпус позволяет жестко фиксировать прибор на подвижном объекте для проведения длительных тестов. Результаты практических испытаний показывают, что GPS-модуль Copernicus имеет небольшой разброс показаний в статическом тесте и имеет высокую практическую точность в условиях современного мегаполиса. GPS-модули Copernicus, отладочные комплекты, антенны и аксессуары можно приобрести со склада КОМПЭЛ.
Антон пишет... Перезвоните мне пожалуйста 8 (962) 685-78-93 Антон. 12/08/2019 22:22:10 |
Ваш комментарий к статье | ||||