Глонасс модуль: подключение и использование / Habr – GPS/GLONASS v1 (Troyka-модуль) [Амперка / Вики]
подключение и использование / Habr
Давно хотел потрогать руками Глонасс, но до недавнего времени цена встраиваемых модулей с поддержкой Глонасс была совершенно неприличной, как и их доступность. Волей случая, оказался у меня инженерный образец Глонасс+GPS модуля Геос-3 (он выходит в серийное производство в марте-апреле 2012г.), и моими результатами работы с ним я и хотел бы поделиться.Зачем нужен Глонасс, если и GPS работает нормально? Справа как раз такой пример. При 23 спутниках выше горизонта, в окно видно только 3, 1 GPS и 2 GLONASS. В таких условиях каким бы крутым GPS приёмник ни был, он не сможет определить координаты вообще, а для комбинированного GPS+Глонасс приемника тут фатальных проблем нет.
Модуль имеет размеры 15.9*22.1*2.5мм, и использовать его оказалось относительно несложно: подключаем все контакты GND к земле, подаем 3.3V и 1.8V питание на соответствующие выводы (3.3V — это напряжение ввода/вывода, оно может быть также 1.8V), подключаем антенну ко входу ANT. Если антенна активная (с усилителем, и требует питания), то на вход V_ANT тоже подаем 3.3В. После этого через RX0 и TX0 (COM-порт) можно подключать к микроконтроллеру или компьютеру (в компьютере правда COM-порт выдает +12 и -12В, нужен конвертер к уровням 3.3В, например на микросхеме MAX3232). Все неиспользуемые выводы можно просто никуда не подключать.
Кратко, по оставшимся выводам: V_BAT — для литиевой батарейки для хранения альманаха и эфемерид при выключенном устройстве, чтобы ускорить повторный захват спутников. 1PPS — секундная метка с точностью 30нс (например для NTP сервера точного времени, этим я еще займусь), E_PPS/E_FRQ — вход сигнала точного времени, для увеличения точности и скорости захвата координат в assisted-режиме (будет работать в релизной прошивке). PD — включение режима сниженного потребления энергии, когда 90% времени модуль спит, и 10% работает, также будет работать в релизной прошивке.
Подключаем
Для этого модуля я сделал библиотечный символ в Eagle, и развел простенькую тестовую плату, позволяющую также измерять потребляемый ток. Скачать мою плату и библиотеку можно тут. Когда я разводил плату — забыл, что снизу у модуля отладочный разъем, потому пришлось заклеить его каптоновой лентой, в библиотеке символ уже содержит запрет на трассировку под отладочным разъемом. В разводке стоит обратить внимание только на подключение антенны (справа сверху модуля) — земля окружает контакт антенны со всех сторон, и соединена с общей землей в одной точке, чтобы лишние помехи не ловить.
Активная антенна и SMA-разъемы были куплены на DealExtreme. Поскольку частоты практически совпадают с GPS, антенна отлично работает и с GPS, и с GLONASS спутниками.
Припаивание модуля на плату не сложнее микросхемы в SOIC-корпусе: нужен обычный паяльник и жидкий флюс (ЛТИ-120 в моём случае), дальше все смачиваем флюсом, и поверхностное натяжение само сделает всю работу. Я перестраховался, и использовал легкоплавкий припой (Sn43 Bi14), чтобы легче было сдуть модуль феном в случае ошибки, но этого делать не понадобилось.
Заработало все сразу и никаких танцев с бубном не потребовало. Ну и конечно, можно купить и готовую отладочную плату (цена вопроса ~400$, но что-то сейчас не могу найти ссылку).
Используем
С программной точки зрения, работа с модулем в простейшем случае не отличается от GPS — тот же протокол NMEA (также есть бинарный протокол). Есть тестовая программа GeoSDemo под windows, позволяющая потрогать все, что доступно на модуле и обновить прошивку.
Время получения координат при холодном включении и видимости в «пол неба» составило около 90 секунд (иногда меньше, иногда немного больше), видно обычно 10-13 спутников, примерно поровну Глонасс и GPS. При напряжении питания 1.85В (немного выше нормы) потребляемый ток составил 61мА без энергосберегающего режима (и при поиске спутников, и когда есть захват — потребление у меня получилось одинаковое).
С точностью определения координат в тестовой прошивке есть проблемы — иногда ошибается >10м, производителю об этом я написал, и мне сказали ждать релиза, тестовая прошивка на то и тестовая.
Цена вопроса — 28$ в единичных экземплярах (сейчас там видимо инженерные образцы лежат), оптом — до 15$. Такие цены, хоть и выше китайских модулей на древнем SiRF Star III, но уже не так значительно. Также будет Geos-3М — то же самое, только в более компактном корпусе.
Так что, теперь можно наконец заявить, что ГЛОНАСС стал вполне доступным для использования даже любителями
PS. Кто точно знает как рассчитать patch-антенну на FR4 1.5мм для GPS/Glonass частот (1575Mhz + 1602Mhz, только L1 диапазон)? Хочу попробовать и антенну на плату интегрировать.
GNSS модули стандартной точности | |
| ZOE-M8G/Q/B
| Самый миниатюрны полнофункциональный ГЛОНАСС/GPS приёмник! Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. В составе модуля имеются дополнительный фильтр и МШУ. Для некоторых режимов применения необходим внешний кварцевый резонатор (RTC). Габаритные размеры: 4,5x 4,5 x 1,0 мм. Подробнее |
| EVA-M8M/Q
| Миниатюрный ГЛОНАСС/GPS приёмник. Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. Для некоторых режимов применения необходим внешний кварцевый резонатор (RTC). Габаритные размеры: 7 x 7 x 1,1 мм. Подробнее |
| MAX-M8C/Q/W
| Приемники серии MAX-M8 — ГЛОНАСС/GPS приемники в форм-факторе «MAX». Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. Габаритные размеры: 9,7 x 10,1 x 2,5 мм. Подробнее |
| LEA-M8S
| ГЛОНАСС/GPS модуль со встроенной системой контроля внешней антенны (обнаружение и защита от КЗ, обнаружение ХХ). Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. Габаритные размеры: 17,0×22,4×2,4 мм. Подробнее |
GNSS модули стандартной точности с интегрированной антенной | |
| SAM-M8Q
| Полнофункциональных навигационный модуль Данный модуль имеет встроенную керамическую GNSS антенну с габаритными размерами 15х15х4 мм. Выполнен по технологии u-blox 8. Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. Габаритные размеры: 15,5 x 15,5 x 6,3 мм. Подробнее |
| CAM-M8M/Q
| Полнофункциональных навигационных модуль, работающий в полноценном комбинированном ГЛОНАСС/GPS режиме. Имеет встроенную керамическую GNSS microchip антенну . Для обеспечения работоспособности антенны, необходим «полигон» размерами 20х40мм. Выполнен по технологии u-blox 8. Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. Габаритные размеры: 9,6 x 14,0 x 1,95 мм. Подробнее |
GNSS модули высокой точности | |
| NEO-M8P
| Полнофункциональных навигационных модуль, работающий в полноценном комбинированном ГЛОНАСС/GPS режиме. Кроме того, при работе в RTK режиме обеспечивается тосность до 2.5 см!!! Поддерживает опцию «быстрый старт» A-GNSS. Габаритные размеры: 12,2 x 16,0 x 2,4 мм. Подробнее |
| ZED-F9P
| Первый полнофункциональных навигационных модуль, основанный на технологии u-blox 9. Поддерживает работу со всеми существующими на сегодняшний день навигационными спутниковыми системами. С каждой системой модуль работает одновременно на двух рабочих частотах, что способствует повышению точности позиционирования. Кроме того, при работе в RTK режиме обеспечивается точность до 2.5 см!!! . Габаритные размеры: 17,0 x 22,0 x 2,4 мм. Подробнее |
GNSS модули с функцией Timing | |
| LEA-M8F
| Полнофункциональный ГЛОНАСС/GPS модуль со встроенной системой контроля внешней антенны (обнаружение и защита от КЗ, обнаружение ХХ). В модуле использован собственный чип-сет от u-blox. Модуль имеет высокостабильный термокомпенсированный встроенный кварцевый резонатор, который, в совокупности с информацией о текущем местоположении, обеспечивает выход высокостабильной опорной частоты и меток времени высокой точности. Модуль использует ГЛОНАСС и GPS системы одновременно, т.е. работает в комбинированном режиме. Габаритные размеры: 17,0×22,4×2,4 мм Подробнее |
| NEO/LEA-M8T
| Полнофункциональные ГЛОНАСС/GPS модули с повышенной точностью метки времени. Предназначены для обеспечения синхронизации по времени в различных радиотехнических системах. Модули используют ГЛОНАСС и GPS системы одновременно, т.е. работают в комбинированном режиме. Габаритные размеры: LEA-M8T 17,0×22,4×2,4 мм NEO-M8T 12,2×16,0x2,4 мм Подробнее. |
GNSS модули с функцией инерциальной навигации (Dead Reckoning) | |
| NEO-M8U EVA-M8E
| Помимо типовых функциональных возможностей, которые полностью аналогичны функционалу модулей серий NEO-M8 и EVA-M8 соответственно, данные модули имеют опцию инерциальной навигаци (Dead Reckoning) для автотранспорта. NEO-M8U — имеет на борту акселерометр и тироскоп. Подробнее. EVA-M8E — требует подключения внешних гироскопа, акселерометра и Flash памяти. Подробнее. |
| NEO-M8L
| Модуль обеспецивает режим инерциальной навигации высокой точности. Требуется подключения к внешним устройствам автомобиля (одометр или CAN-шина). Остальной функционал полностью аналогичен функционалу модулей серии NEO-M8. Подробнее |
GNSS модули стандартной точности с расширенным диапазоном рабочих температур | |
| MAX-M8Q-01A
| Полнофункциональный GNSS модуль. Аналогичен модулю MAX-M8Q. Главное отличие — «расширенный» диапазон рабочих температур ( от -40 оС до +105 оС) Подробнее |
| NEO-M8Q-01A
| Полнофункциональный GNSS модуль. Аналогичен модулю NEO-M8Q. Главное отличие — «расширенный» диапазон рабочих темперетур ( от -40 оС до +105 оС) Подробнее |
Модули спутникового мониторинга
Модули спутникового мониторинга транспорта, или как еще их называют GPS \ ГЛОНАСС трекеры, маячки, бортовые терминалы — это основная часть оборудования систем спутникового слежения и контроля. GPS трекеры являются регистратором и накопителем данных, поступающих на него с различных датчиков, которые затем он передает на удаленный сервер.
Базовые функции модулей мониторинга — это определение местоположения с помощью систем позиционирования, например таких как ГЛОНАСС и GPS. Благодаря базовым возможностям, мф можем контролировать местоположение, скорость, стоянки объекта в режиме реального времени. Так же GPS ГЛОНАСС терминалы могут иметь различные функции и возможности для подключения дополнительных датчиков.
Модули мониторинга транспорта СКАУТ
Наша компания рекомендует модули мониторинга СКАУТ, как надежное, стабильное, точное и очень умное ГЛОНАСС оборудование. Модули мониторинга серий МТ-500 и МТ-600 показавшие себя с лучшей стороны, заменены современными модулями линейки МТ-700, с дополнительным функционалом.
Оборудование представлены в различных комплектациях: Lite, Standart, PRO, PRO285 и других. Всех их объединяет использование качественных комплектующих, 5-ти летняя гарантия, умный алгоритм и стабильность работы.
MT-700 Lite
Модуль мониторинга МТ-700 Lite с облегченным функционалом прекрасно подойдет компаниям с легковым автопарком. С его помощью можно обеспечить качественный базовый контроль за автопарком: онлайн слежение, скоростные режимы, пробег и прочие данные связанные с местоположением автомобилей.
Так же этот модуль можно использовать и для контроля топлива на любых видах техники, при оснащении автомобиля комплектов МТ-700 Lite с фирменным датчиком уровня топлива PetrolX. По ссылке можно получить более подробное описание МТ-700 Lite, технические характеристики, особенности и варианты применения.
MT-700 Standart
Помимо базовых функций в МТ-700 Standart реализованы возможности по подключению до восьми различных дополнительных датчиков. Целых восемь входов и выходов, многие из которых универсальны — т.е. могут быть использованы для различных видов сигналов — аналоговые, частотные, цифровые, счетные, дискретные, пиковые детекторы и прочие.
С помощью терминалов МТ-700 Standart можно подключать например датчики топлива, оборотов, механизмов, штатного топлива и многое другое.
MT-700 Enterprise
ГЛОНАСС модуль мониторинга транспорта MT-700 Enterprise был разработан специально для крупных компаний и корпораций. Помимо функционала Стандарта, в модуле МТ-700 ENT реализованы возможности по контролю безопасности вождения, благодаря встроенным акселлерометру и звуковому зуммеру.
Акселерометр четко зарегистрирует резкие ускорения и торможения автомобиля, боковые заносы и агрессивную езду, а зуммер своевременно предупредит водителя о нарушениях в правил вождения, принятых в компании, например о превышении разрешенной скорости.
MT-700 PRO
Максимальный по набору возможностей модуль мониторинга транспорта MT-700PRO от компании СКАУТ. Все возможные входы и выходы применяемые в системах мониторинга уже есть в этом комплекте, в том числе CAN, для подключения и сбора данных с CAN-шины автомобиля.
Так же модуль MT-700 PRO отвечает всем требованиям приказа Минтранса №20 об оснащении системами ГЛОНАСС пассажирского транспорта.
MT-700 PRO285
Модуль мониторинга МТ-700 PRO285 по функционалу и возможностям является точной копией модуля MT-700 PRO, однако, как видно из названия — он создан для оснащения автомобилей согласно приказа Минтранса №285 в части оснащения техники, занимающейся перевозкой опасных грузов.
Блок МТ-700 PRO285 имет защищенный, безопасный корпус, и подходит для оснащения таких видов техники, как например топливозаправщики или бензовозы.
СКАУТ-Маяк
Отличный вариант дополнительного противоугонного средства — это СКАУТ-Маяк. Это небольшой автономный GPS маячок, который скрытно закладывается в автомобиль в любом незаметном месте. Включается этот маяк строго по заданному расписанию, например пару раз в день, и передает свои координаты.
Благодаря тому, что СКАУТ-Маяк не находится постоянно на связи — угонщикам трудно его обнаружить. А благодаря батарейкам, которые могут работать в течении трех лет, данный ГПС маяк никак не зависит от питания автомобиля.
GPS \ ГЛОНАСС трекеры прочих производителей
Помимо основного оборудования СКАУТ, наша компания предлагает GPS маяки и других производителей. Например, компания «СМАРТ» является представителем и продавцом ГЛОНАСС оборудования компании «Аруснави Электроникс», которая все чаще радует новыми GPS трекерами с уникальными возможностями, и при этом низкими ценами.
Качество этого оборудования так же проверено нами, и внедрение этих систем мы проводим уже в течении нескоьких лет.
Простой, недорогой, но весьма функциональный модуль мониторинга, который можно подключить к любой технике и который имеет возможность подключения множества дополнительных датчиков, в том числе датчиков топлива, а так же реле блокировок, связи с водителем, прослушки салона. Подробнее об Arnavi 4.
В комплекте с датчиками топлива Arnavi на выходе мы получаем довольно хороший результат за небольшие деньги.
По функционалу — тот же Arnavi4, однако моудль мониторинга Arnavi4 Gelios возможен к использованию только в программном обеспечении Gelios, а например к ПО Виалон это оборудование уже не применимо. С другой стороны система мониторинга Gelios ничем не уступает системе Wialon, а во многом даже интереснее. Так же у системы Gelios есть удобные модбильные приложения.
Новинка на рынке мониторинга, но уже проверенная нами. Результат — GPS трекер Arnavi Integral 3 это отличное оборудование, а в своем ценовом сегменте — ему нет равных. Малые компактные размеры — примерно в спичечный коробок, неплохой функционал: возможность подключения дополнительных датчиков, в том числе топливных, подключения реле блокировок, и низкая цена.
Так же в трекере Arnavi Integral 2 реализована уникальная возможность блокировки автомобиля специальным микро реле при демонтаже модуля мониторинга — отличная противоугонная функция.
Модуль инерциальной навигации для ЭРА ГЛОНАСС, eCall и мониторинга наземного транспорта
Бескорпусной встраиваемый OEM модуль инерциальной навигации «ЭРА» является максимально облегченной версией бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) на базе микроэлектромеханических систем (МЭМС, MEMS), разработанный и запущенный в производство в соответствие с требованиями ЭРА ГЛОНАСС, eCall, а также для применения в системах мониторинга наземного транспорта.
Не дорогой модуль размером всего с половину визитной карточки, имеет алгоритмы комплексирования с оборудованием спутникового мониторинга транспорта ГЛОНАСС / GPS, благодаря чему можно получить журнал контроля движения в процессе возникновения и развития аварийной ситуации (до, во время, после) с привязкой к координатам и угловым величинам и контролировать многочисленные параметры и их превышения, такие как крены, тангажи, вибрации, опрокидываение, удары и т.д.
Данное решение позволяет контролировать все параметры, включая перегрузки в требуемом диапазоне.
Благодаря предварительной заводской колибровке, имеет улучшенные точностные характеристики во всех диапазонах условий эксплуатации.
Перечисленная выше функциональность реализована в базовой конфигурации, что выгодно отличает данное устройство от аналогичных модулей других производителей в данной ценовой категории.
Ну и, конечно, основной функцией БИНС является навигационная: кроме выполнения требований ЭРА ГЛОНАСС и eCall, комплексирование БИНС и СНС (спутниковой навигационной системы) позволяет обеспечить непрерывность и повысить надежность получения навигационного решения в проектах мониторинга наземного транспорта при кратковременном пропадании информации от СНС (тоннели, леса, гаражи и т.д.), а также сглаживать информацию от СНС, получая навигационную информацию с частотой до 200 раз в секунду.
Модуль предназначен для комплексирования и монтажа внутрь ГЛОНАСС / GPS оборудования посредством разъема на его плате. Однако производится и в корпусном варианте для возможности опционального подключения к существующим ГЛОНАСС / GPS терминалам. Наша компания предлагает широкую линейку БИНС, обладающую единым протоколом, благодаря чему пройденный однажды путь комплексирования с конкретным ГЛОНАСС / GPS устройством позволяет безболезненно осуществлять его замену на выбор из линейки с различными характеристиками и точностями, в зависимости от требований конкретного проекта.
Расценки на линейку БИНС МЭМС:
| № п/п | ТИП | Основные отличия | Цена от 1 шт. $, с НДС | Цена от 110 шт. $, с НДС | Цена от 600 шт. $, с НДС | Цена от 1200 шт. $, с НДС |
| 1. БИНС на базе ДУС по технологии MEMS | ||||||
| 1 | 02/1-OEM | Двухплатный вариант-ИИБ + БНР | 1 000,00 | 790,00 | 670,00 | 590,00 |
| 2 | 02/2-OEM | Одноплатный вариант | 750,00 | 590,00 | 540,00 | 490,00 |
| 3 | 02/3-1-OEM | Одноплатный вариант, в курсовой оси точный ДУС | 390,00 | 290,00 | 250,00 | 190,00 |
| 4 | 02/3-2-OEM | Все три ДУСа низкой стоимости | 290,00 | 190,00 | 130,00 | 90,00 |
| 5 | Корпус-П1 | Пластик с заливкой компаундом | 25,00 | 22,00 | 20,00 | 18,00 |
| 6 | Корпус-М1 | Металлический пыле-брызго защищенный, РСГ-19ТВ | 100,00 | 80,00 | 70,00 | 65,00 |
Примечание: — пп.1 и 2 имеют одинаковые точностные характеристики, но 02/1-OEM оснащен отдельным блоком (платой) навигационных решений с мощными вычислительными ресурсами на базе процессора АРМ-9 с максимальным функционалом; 02/2-OEM — моноблочный (одноплатный) вариант для систем стабилизации с наименьшей постоянной времени по выходным сигналам. — пп. 3 и 4 — для гражданского (низкостоимостного) мобильного применения; 02/3-1-OEM — на базе низкостоимостных ДУСов в двух горизонтальных осях (крен, тангаж) и одного точного ДУСа в вертикальной (курсовой оси). — Корпус-П1 — для корпусирования всех типов БИН, кроме 02/1-OEM. — Корпус-М1 — для корпусирования всех типов БИНС.