Строим сверхлегкий модуль GPS для микролетов

Rover

Неторопливо подбираюсь к постройке квадрика “наладонного” размера. Ничего особенно там не намечается, комплектуха частично есть, частично в пути.
А вот приемничек GPS захотелось сделать самому, потому что всякие ублохи с их керамическими патч-антеннами весят неприлично много.
Поэтому главными приоритетами были были вес и габариты. Остановился на модуле Global Top Gms-g6a, вес модуля без обвязки всего 0,8 грамма. Поддерживает ГЛОНАСС, частота обновления 10 Гц и прочие плюшки.

Сделал простенькую несущую платку по даташиту. Здесь важно учитывать, что сторона с антенной должна быть на краю платы, под ней должно быть “окно” в фольге с двух сторон, строго заданного размера. По бокам от модуля должен быть металл, как сказано в рекомендациях производителя “as bigger as possible”. То есть, чем больше, тем лучше, без расчета полигонов. Но это не наш вариант, мы экономим вес, поэтому металл по бокам минимальный, фольга между сторонами соединена перемычками.
Получился вот такой модуль:

Вес модуля на плате из текстолита 1мм - 2,4 грамма. На обратной стороне платы предусмотрено место под ионистор или перезаряжаемую батарейку типа MS(ML)621FE. Но я попробовал ионистор и отказался. Похоже, этот модуль страдает той же болезнью, что и некоторые другие. А именно, при подключенном но частично посаженном бэкапе не ловит фикс, пока не сбросишь через reset. С ионистором, просевшим до 2,2В я ждал фикс 30 минут, не дождался, запускал холодный старт через фирменную утилиту, ничего не помогло. Отключил ионистор, заново выставил скорость, через 40 секунд поймал 3д фикс.

Поскольку свежие версии прошивок умеют заново настраивать скорость обмена и частоту обновления для чипсета МТ3333/3339/3329, а под чистым небом фикс реально ловится за 30-50 секунд, геморрой с зависшим модулем может доставить больше неудобства, чем ожидание 40 сек. Поэтому оставил модуль без бэкапа.

Сделал для него стоечку из подручных материалов: кусочек карбоновой трубки 4мм, площадка диаметром 36мм из текстолита G10 1мм.

В качестве колпачка использовал половинку от капсулы для одноразовых пластиковых перчаток, которые кладут в коробку с краской для волос.

Модуль приклеил к площадке на двусторонний скотч:

И накрыл защитным колпачком:

Как видите, стоечка весит вдвое больше самого модуля, так что от стоечки можно отказаться и прилепить модуль в укромный уголок рамы микроквадрика. Провода рекомендуется пропустить через маленькое ферритовое колечко, сделав на нем один-два витка.

Вот так модуль ловит спутники на подоконнике, 8 этаж, плотная облачность.

=============================

Свежая статистика от 29 июля: выезд в поле, солнечный день, чистое небо. Захват фикса с нуля - 25 секунд, через 40 секунд уверенно видим 19 спутников 😃 При удержании по GPS HOLD - дрейф по горизонтали в окружности 1,5м, по высоте (без барометра) примерно столько же. Возврат по GPS HOME иногда с первого захода, иногда с одной-двумя затухающими итерациями в полтора-два метра, если разгонится по ветру и проскочит точку. Но это вопрос уже к мультивию и его настройкам.

ЭТО ВАЖНО!!! Карбоновые плоскости намертво вырубают прием на расстоянии от 2-3см до антенны. Поэтому приемник категорически нельзя монтировать на карбоновом основании или близко к нему. При этом на металлическом основании или на текстолите приемник работает нормально. Почему именно карбон затыкает прием, а чистый металл нет, не знаю. Возможно все дело в чередующейся структуре карбона, кореллирующей с длиной волны и объемном затухании.

GPS.rar

Comments

Спасибо. Тоже задумываюсь о GPS для Хубсана для защиты от потерь.
А как дальше планируется?
Звонок на этот блок и ответ SMS с координатой на телефон?
Или как?

Платку(чертежик) выложите, пожалуйста…

PavelKa;bt117480

Спасибо. Тоже задумываюсь о GPS для Хубсана для защиты от потерь.
А как дальше планируется?
Звонок на этот блок и ответ SMS с координатой на телефон?
Или как?

Не-не, это чистая навигация. В этот модуль симку не вставишь)) Будет просто “возврат домой” или полет по точкам.
GPS-трекеры это совсем другая тема. Трекер надо покупать готовый, долларов за 40-50. Причем он должен иметь автономный источник питания, так что его особо облегчить не получится.

wallera;bt117482

Платку(чертежик) выложите, пожалуйста…

Прикрепил архив. Плата разработана в бесплатной версии 2.3.5 программы DipTrace. В архиве схема, чертеж и необходимые библиотечки элементов.

Rover;bt117494

Прикрепил архив. Плата разработана в бесплатной версии 2.3.5 программы DipTrace. В архиве схема, чертеж и необходимые библиотечки элементов.

Разводка со свободным от меди окном, в плате под антенной, рекомендована производителем или вы сами так решили сделать?

AvxMx;bt117495

Разводка со свободным от меди окном, в плате под антенной, рекомендована производителем или вы сами так решили сделать?

Это обязательное требование производителя. Размеры и форма окна без меди заданы в рекомендации производителя по референс-дизайну платы. Это окно должно со стороны антенны (торец модуля) примыкать к кромке платы, по остальным сторонам снаружи окна производитель рекомендует оставлять меди настолько много, насколько это позволяет конструкция устройства.

Rover;bt117499

Это обязательное требование производителя. Размеры и форма окна без меди заданы в рекомендации производителя по референс-дизайну платы. Это окно должно со стороны антенны (торец модуля) примыкать к кромке платы, по остальным сторонам снаружи окна производитель рекомендует оставлять меди настолько много, насколько это позволяет конструкция устройства.

Благодарю за информацию, интересно ещё, сколько спутников с какими уровнями на улице наловит, судя по всему модуль не плох, даже с такой антенной.

Очень интересная штука выходит, а где модуль покупали если не секрет?

Piranha;bt117501

Очень интересная штука выходит, а где модуль покупали если не секрет?

Я-то брал у китайского дилера, но с учетом доставки из Китая их наверное можно взять примерно по этой цене и в России, дилер указан на сайте Глобалтоп. Если они не захотят продавать по 1шт, можете забрать у меня излишки, отвечу в личке.

Запустил в wingui трек по карте, вот картинка:

приемник находился на подоконнике окна, выходящего на северо-восток, напротив через дорогу другой дом, т.е. открытого неба не более 1/3, и прием в основном через отраженку от противоположного дома. За 30 минут позиция почти все время плавала в радиусе 4-5м недалеко от реального положения, и только под конец измерения поплыла.

Думаю для отраженки в городе и такой скромной антенны довольно неплохо. Правда фикс ловился 65 секунд.

Rover;bt117492

Не-не, это чистая навигация. В этот модуль симку не вставишь)) Будет просто “возврат домой” или полет по точкам.
GPS-трекеры это совсем другая тема. Трекер надо покупать готовый, долларов за 40-50. Причем он должен иметь автономный источник питания, так что его особо облегчить не получится.

Спасибо, что ткнули в нужном направлении.

Подскажите пожалуйста где брали модуль?

Брал в Китае оптовую партию для своего магазинчика. Пока еще остались в наличии. Если этот вариант не подходит, на сайте производителя есть адреса дилеров.

Спасибо

Как модуль ловит спутники в облачную/пасмурную погоду?
Собираюсь прикупить несколько для подключения радиомаячку (от тигромуха)

У меня в самой первой записи есть скриншот, как он ловит спутники в облачную погоду на подоконнике городской квартиры. Хорошо ловит 😃
В поле за городом меньше 6-9 спутников обычно не бывало в любую погоду, даже при самом неудачном созвездии спутников. Но это в поле, если упадет в лес или овраг - тогда уж как повезет…

Остался еще один вопрос. Предполагается, что этот модуль будет использоваться в составе электронной книги на eink. При этом сама платка с модулем будет лежать на поверхности пластикового корпуса ридера. Но под ним плата, рядом экран. Как это согласуется, с тем пожеланием, чтоб модуль насполагался на стойке? Под чипом антенны было свободное пространство?

Я для эксперимента клал готовый модуль на кусок жести, на кусок фольгированного текстолита и на работающую плату мозгов квадрика (через кусочек пластика разумеется).
Ощутимой разницы не заметил. Но! модуль вообще перестает ловить спутники если положить его на кусок листового карбона, или хотя бы приблизить на расстояние около 1,5 см.
Я не совсем понимаю механизм этого явления - почему листовая медь под антенной не мешает, а карбон глушит. Собственно поэтому я свой приемник поднял на стойке, у меня рама карбоновая.

Попробовал модуль “на коленке” Плату делал просто ножом, прорезая нужные проводники (не блеск, но нужные требования соблюдал.) Ловит спутники 5-9 минут, зато потом прием устойчивый даже в 1 м от окна (ясная погода)
Батарейка для бэкапа весьма желательна.
Эмм, я DeepTrace только начал пользоваться, при попытке сделать гербер файлы ругаецо, что не соблюдены зазоры между медью и периметром. (это поправимо) А вот еще надписи (слой Silk) пересекают контактные площадки. Когда нить я вникну в правила этого DeepTrace,
но можно ли по-быстрому отключить наличие подписей в гербере?

К сожалению, я и сам использую диптрейс очень поверхностно, только для того, чтобы развести плату и распечатать фотошаблон, поэтому герберы в нем не делаю.

Батарейка да, желательна. Но очень желательно не допускать ее глубокого разряда при хранении, иначе модуль может при включении не ловить 3DFix пока не сделаете ему холодный старт (при отключенном питании на мгновение замкнуть батарейку бэкапа, затем подать питание). Такое хоть и нечасто, но может случиться. У меня в открытом поле и без бэкапа подхватывает спутники за 40-60 секунд. Решил, что меня это вполне устроит.