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.

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.

 

 

Рис. 2. Отладочный комплект Copernicus (внешний вид) 

Рис. 3. Внешний вид CD из комплекта разработчика

   

 

Рис. 4. Отладочный комплект Copernicus (в разобранном виде) 

 

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.

 

Рис. 6. Статический тест трех GPS-приемников  

 

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).

Рис. 8. Треки, записанные с помощью Copernicus DVK
 

 

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.