Луди - Паяй !!!! Дневник Ленивого Паяльника - GPS\GLONASS Модуль.
Страничка проекта.
multiwiifaq.ts9.ru/-------glonass-gps.html
Техническое руководство к уже готовым приемникам.
Здравствуйте давно уже играюсь я с такими модулями, работают хорошо ловят тоже замечательно, но вот по поводу приготовления этих модулей я как то особо не задумывался, а зря.
Предисловие:
Собственно сделав первый модуль еще прошлой зимой заметил существенную разницу в точности между обычным GPS и гибридным режимами.
В отличии от обычных GPS модулей которые могут поймать 10-12 ну может 15 спутников (не знаю сколько их там висит на орбите) GPS\Glonass
ловит помимо GPS спутников еще и Glonass, суть в чем, у глонаса точность выше сама по себе, а в купе с GPS данными получается вообще хорошо.
Вот собственно первое поколение модулей что я сделал:
Самый правый это только GPS модуль на чипе MTK 3329 ловил в лучшее время 8 спутников. Левее два модуля на чипе MTK 3333 говорить что за модули использовал я, не буду скажу лишь только что на рынке сейчас их огромное множество и все они например с Multiwii работают вопрос в приготовлении.
Антенны:
Сначала я использовал дорогую квадрифилярную GPS антенну фирмы SARANTEL с активным SAW фильтром (модуль посередине) результат меня обрадовал ловило 16-18 спутников (изредка в хорошую погоду 20). Плюс этой антенны в том что она с круговой поляризацией и неважно как вы установите приемник: вертикально, горизонтально наискосок, прием будет всегда хороший и стабильный. Минус ОГРОМНЫЙ это цена 760р - это дороговато, но антенна своих денег стоит.
На коптерох которые всегда почти летают вертикально антеннами вверх она особо то и не нужна, а вот для установки например в модели самолета она подойдет очень хорошо, тем более что она защищена от внешних помех.
Итак наевшись дороговизной данной антенны решил взглянуть в сторону патч антенн. Здесь следует не забывать что мы имеем дело не с одним диапазоном частот в одной антенне а с двумя GPS и Glonass. Соответственно антенна нам нужно двух диапазонная. я выбрал антенну фирмы :
AMOTECH B35-3556920-AMT03 [GPS/GLONASS] стоит 95р (разница ощутима да) 😎
Патч показал себя с хорошей стороны и полностью себя оправдал, на улице ловил чуть хуже чем квадрифиляр и стабильность сигнала была чуть по ниже, в принципе приемник с этой антенной ловил стабильно 15-18 спутников (15 в пасмурную погоду которая в принципе прибывала в Москве весь август и всю осень).
Потом я поделился знаниями с товарищем mataor и дал ему конструктор для того чтобы собрать такой приемник, после сборки на тех же самых компонентах его версия приемника, ловила лучше чем моя (Рекорд 24 спутника, у меня максимум 20). Мне посоветовали почиткать море даташитов, разных , на что я конечно же по началу сильно забил, а ЗРЯ!!!
Теперь переходя Непосредственно к теме о данной конфигурации и правильном ее приготовлении:
Недавно на Яндекс диске у mataor нарыл данный трактат написанный инженерами фирмы Навиа, где русским языком и с картинками объяснялось как нужно готовить плату модуля для наиболее эффективной его работы:
Суть в чем:
Изложу вкратце с картинками методику расчета платы для антенны и подключения модуля.
Сначала если мы уже определились с размером антенны то нам нужно рассчитать размер земляного полигона.
После расчетов размера полигона, мы определяемся с материалом из которого будет сделана наша плата а именно с его толщиной, от этого зависит толщина дорожки от антенны до модуля, а также ширина канавки между земляным полигоном и дорожкой от антенны, все нюансы прочтете в трактате а я только скажу что использовал материал ФЛАН-5 двусторонний 1.5 мм толщиной и как видно из таблицы ниже дорожка от антенны у меня получилась 1.3 мм а ширина канавки 0.25. Наверное все уже поняли что стеклотекстолит должен быть 2х сторонний 😉
Я использовал ФЛАН ради эксперимента ибо было интересно что это за материал, все расчеты справедливы и для текстолита.
А теперь самое наверное важное на что стоит обратить внимание, это переходные отверстия между слоями.
Ёпрст подумал я когда увидел эту картинку))))))
Суть проблемы:
1)Те отверстия что по краям просто запаиваются кусочком провода вставленным насквозь, а что делать вот с теми что идут вокруг волновода?
2)Как запаять их так чтобы потом можно было сверху еще и антенну приклеить, задача))))) что самое интересное в этих отверстиях вся соль конструкции ибо без них все что было до этого ничего не значит… Я сделал просто взял провод AVG и отрезал от него 2а волосочка и скрутил их (не буду рассказывать как я сверлил 12 отверстий сверлышком 0.5) получилось что то вроде ниточки толщиной 0.2мм и этой ниточной я просто прошил все отверстия в прямом и обратном направлении ------------- получился стежок а что самое главное он получился практически плоский и антенна на него приклеилось без труда. С обратной стороны это вышивание я припаял на земляной полигон собственно по которому шла строчка. самый гемор закончился))))😁 Далее следовала пайка всех компонентов ну и проверка самого модуля.
Вот что получилось в итоге.
Итак суть изречения К моему удивлению приемник стал ловить спутники (4-6) в глубине комнаты и фиксится. У окна вчера было замечено не фиксированых 21 а фиксированых 16, предыдущая версия ловила 8-12. Эффект на лицо.
Отдельное спасибо <font color=“#22229C”>mataor </font>(Сергей Шоя) что наставил меня на путь истинный и дал полезную литературу.
А теперь о главном суть проекта в том что бы увеличить точность приемников для таких систем как Multiwii ибо чем больше спутников в сумме ловит тем точнее координаты выдает. Ну а это в свою очередь сказывается на точности например удержания в точке.
Запись от 22.11.13.
Итак сегодня взял отгул на работе и решил протестировать модуль на улице в реальных условиях.
Хотелось конечно что бы погода была бы хорошей но так даже лучше потому как был достаточно сильный ветер и густая облачность.
Итак в принципе все реалтайм вы увидите на ролике который я снял. А теперь немного расскажу что делал. Перед выходом для наиболее быстрого старта я подержал модуль 15 минут у окошечка, что обеспечило мне почти моментальный старт и FIX на 19 спутников почти сразу.
Далее уже поймалось еще 2а спутника и в общей сложности у меня было 21 спутник стабильно при полете.
Для наилучшего результата что бы показать точность модуля я залил Махови 2.1 rc 2 потому что там нет никаких наработок по GPS.
После почти полугода полетов на RC 3 было сразу заметно множество, даже можно сказать уйма плюшек которые сделал Саша в новой версии.
- Это конечно удержание высоты, при полетах она не проваливается, я когда сегодня летал, даже и не думал что это так мешает…
- GPS на 3 версии стал ловить точку намного быстрее, ну это понятно.
3)Про INS я ничего не скажу потому как не могу его настроить, если есть среди наших рядов программисты кроме Саши я думаю все бы только выйграли если бы кто то написал кусок кода для мультивия именно для стабилизации по GPS. На арду я не перейду по собственным соображениям да и покупать еще один контроллер я считаю бессмысленным.
провел тесты GPS/GLONASS приемника в гибридном режиме.
Параметры:
Скорость обновления 5 Гц.
SBUS включен.
Ну а все остальное вы увидите на скриншетах.
И так первый скриншот сделан при тестировании приемника в этом режиме в течении 35 минут с окна 5го этажа. Ловилось 18 спутников. Разброс составил 19 м если округлить. правда до 28 минут он составлял 9 метров, а потом количество спутников уменьшилось и эта величина резко увеличилась.
Далее я пошел на улицу погода сегодня была хоть и солнечная, но не теплая, -15 на небе были редкие облачка. Ловилось все те же 18 спутников.
Время 30 минут, дрейф выделен красным собственно разницу видно не вооруженным взглядом. ну и точность естественно в поле возросла в разы. Самый худший показатель скакнувший на 27 минуте это 0.93м до этого было 0.43м.
Хорошие это показатели или плохие решать вам. Надеюсь мерз не зря))))
Надеюсь теперь понятно, что точность приемника с окна тестировать не стоит, каким бы он не был. Полученные таким образом показания далеки от истины.
Итак продолжение. Вчера наконец то получил долгожданные заводские платы, и конечно же не удержался и собрал один приемник))))
Что сказать, платы выполнены хорошо. Как отдельные плюшки на приемнике задуман уже встроенный usb-uart конвертер и компас. Сегодня почти чес гонял сделанный приемник, собственно ниже скриншоты того что нагонял))))) тест был с окна, погода солнечная.
Что ж буду тестировать.
Итак сегодня провел финальный тест, погодка выдалась что надо, облачность, влажно, легкий снег, в общем сплошные помехи. Ну что я могу сказать ожидал худшего в такую то погоду, но в принципе приемник вел себя достойно. Скрины ниже,
fotki.yandex.ru/users/omegapraim/view/715970/
Вот такая погодка сегодня была. 
fotki.yandex.ru/users/omegapraim/view/715974/
Считаю проект завершенным и дальнейшие работы будут направлены только на устранение мелких оплошностей и попытки выхать из этого железа максимум.
fotki.yandex.ru/users/omegapraim/view/715968/
Собственно пишу последнее в этой теме, проект завершен, в результате мы выпустили модули Glonass/GPS последней версии.
Модули могут быть в трех разных вариациях:
1)Просто модуль.
2)Модуль + компас
3)Модуль + компас + FTDI (расположен на приемнике и используется для его настройки без внешнего адаптера).
По поводу встроенного FTDI мы просто долго думали а как можно еще использовать данный приемник и поняли что его же можно подключить к ноутбуку, планшету, на котором установлена программа навигации и прием будет намного лучше чем у встроенного, да и скорость работы встроенных оставляет желать лучшего.
Собственно вот что мы имеем на сегодняшний день. Слева полный фарш справа только модуль.
Модуль со встроенным компасом я испытал, квадрик вернулся все прошло гладко, далее буду проводить всякие проверки на устойчивость в работе и прочее. А также буду проводить работы по написанию Руководства и адаптации софта других платформ для работы с нашим приемником.
Сразу уточню что контроллеры с закрытым кодом такие как НАЗА, Кролик, FY… и пр. модуль поддерживать не будут.
Если хотите поддержать проект или вам понравились другие мои проекты кнопочка ниже.
