GPS‎ > ‎

тест навигационных модулей в движении

Тестирование современных навигационных модулей в условиях движения характерного при использовании с мультироторными аппаратами.
Условия тестирования:
Перед началом каждого теста я дожидался захвата спутников, после первого захвата производилась пауза около 1 минуты - для уточнения позиции навигационным модулем
Тестирование проводилось на дачном участке,
потенциальные источники помех:
  • 6м ель между точками 4 и 5
  • металлический 2м забор по южной границе
  • 7м дом с металлической двускатной крышей на северо-западе
  • антенна жпс модуля была обращена кверху и непрерывно подвергалась поворотам на углы до 45 градусов к горизонту
  • передающая антенна модема телеметрии была обращена вниз.


Тестируемые модули
  • 3339_pa6c_2.31_5629 -  навигационный модуль на базе гибридной сборки  GlobalTop PA6C с интегрированной патч антенной 15*15 мм с прошивкой  2.31_5629 собранный на адаптере 32*32 собственного производства
  • 3333_eb800_my -  навигационный модуль на базе гибридной сборки  TSI EB-800а с  патч антенной 25*25 мм с прошивкой  2.31_5629 от globaltop для серии mediatek 3333 собранный на адаптере 30*50 собственного производства
  • 3333_eb800_35x35path - навигационный модуль Дмитрия Котвицкого на базе гибридной сборки  TSI EB-800а с  патч антенной 35*35 мм с прошивкой  2.31_5629 от globaltop для серии mediatek 3333
  • spiral - навигационный модуль Дмитрия Котвицкого на базе гибридной сборки globaltop FOX 2 на чипсете 3339  со спиральной  антенной  с "заводской" прошивкой неизвестной версии
  • UBLOX NEO-6 с активной патч антенной 25*25

Условные обозначения:
  • Желтая линия- трек по которому я совершал свое пешее путешествие со скоростью около 5км в час, делая остановки и оборот в угловых точках
  • Пунктирные кружки вокруг точек - радиус маршрутной точки, использована маршрутная точка с радиусом 2м - для понимания масштаба ошибки
  • темно-фиолетовая линия - трек построенный программой Mission Planer по результатам переданным контроллером ардупилот с прошивкой arduplane по каналу телеметрии 915 мгц



3339_pa6c_2.31_5629

что показывает данный тест: средняя ошибка этого модуля составляет 2м, максимальная ошибка в ходе теста около 3,5м.
особенно сильно сказывается на позиционирование наличие дома с металлической крышей.
среднее число спутников в ходе теста 8 (gps), средний HDOP 1.1


3333_eb800_my
что показывает данный тест: средняя ошибка этого модуля составляет 1,5м, максимальная ошибка в ходе теста около 2,5м.
наличие дома существенного влияния на позицию не оказало, трек хоть и с допуском ошибки но выглядит существенно "ровнее" и соответствует векторам реальных перемещений.
среднее число спутников в ходе теста 15 (gps+glonass), средний HDOP 0.8


3333_eb800_35x35path

выглядит модуль так:

тест:
что показывает данный тест: средняя ошибка этого модуля составляет 1,5м, максимальная ошибка в ходе теста около 2,5м.
наличие дома существенного влияния на позицию не оказало, трек хоть и с допуском ошибки но выглядит еще ровнее чем у предыдущего модуля.
среднее число спутников в ходе теста 18 (gps+glonass), средний HDOP 0.8

spiral
что показывает данный тест: средняя ошибка этого модуля составляет 2м, максимальная ошибка в ходе теста около 4м.
наличие дома существенного влияния на позицию не оказало, трек хоть и с допуском ошибки но достаточно с равными векторами соответствующими направлению реальных перемещений
среднее число спутников в ходе теста 8 (gps), средний HDOP 1.0

чуть позже я изготовил плату 50x50 c патч антенной 35х35 с моделем tsi eb-800a
отличие составило немного другая конфигурация фидера к антенне.
был получен следующий результат:
что показывает данный тест: средняя ошибка этого модуля составляет менее 1м, максимальная ошибка в ходе теста около 1,8м.
наличие дома существенного влияния на позицию не оказало.
среднее число спутников в ходе теста 18 (gps+glonass), средний HDOP 0.7.
однако следует отметить что тест этого модуля производился в других спутниковых условиях, не в один день с предыдущими модулями.

UBLOX серии 6 (UBLOX NEO-6 с активной патч антенной 25*25)

внешний вид модуля
вч провод идет ко второй плате с активной антенной

тест:
особенностью исполнения модулей UBLOX является наличие внешней активной антенны с усилителем сигнала и фильтром,
без активной антенны несмотря на заявленную чувствительность эти модули неприменимы для навигации с порядком точности необходимым для применения в авиамоделизме.
поэтому приобретая модуль важно убедиться в наличии активной антенны (предпочтительно)  либо наличия на плате адаптера  LNA и SAW микросхем.
Тест показал что несмотря на наличие активной антенны качество определения позиции UBLOX серии 6 ни чуть не превосходит ни один из представленных выше модулей,
Абсолютная погрешность достигает 3,5м. В качестве отличительной особенности следует указать на то что для этой модели характерны ошибки при изменении скорости, на каждом из поворотов маршрута модуль показал  выброс вперед которого в реальности не было. Я предположу что математически модуль считает среднюю скорость и вектор перемещения за последние несколько секунд и применяет эти данные для прогнозирования последующей позиции, однако в случае остановок и поворотов такой подход приводит у дополнительной ошибке.

Тест модуля UBLOX NEO 7 c активной антенной
среднее число спутников в ходе теста 11 HDOP 1.4
модуль тестировался отдельно, в другой спутниковой обстановке,
и в ходе этого теста показал превосходный результат - ошибка не привысила 1,5м на всем маршруте,
однако при повторых тестах стабильность разультата не подтвардилась, случались значительные скачки.
Поэтому прежде чем рекомендовать этот модуль к широкому использованию - следует сделать ряд проверок и
модуль NEO 7 не умеет работать с внешней EPROM и не имеет внутренней энергонезависимой памяти поэтому он не сохраняет настройки по умолчанию.
настроить начальную скорость обмена удалось через фьюзы которые программруются один раз, программа прилагается в конце вышестоящей страницы 

Общие выводы:
В целом все модули показали неплохое качество позиционирования, достаточное для автономной навигации и удержания позиции современными моделями полетных контроллеров для мультироторных летательных аппаратов,
приемники на чипсете MT3333 и модуль на чипсете MT3339 со спиральной антенной  показывают более точно вектор перемещения чем модуль PA6C c интегрированной патч антенной 15*15мм, 
Оба приемника предоставленные Дмитрием, показали хорошее позиционирование, что примечательно, в ходе теста ошибка в основном составляла одинаковое смещение (3м на север и 2 метра на восток), по идее если ошибка однородна и стабильна то в определенной ситуации учитывая поправку возможно будет достигнуть результата позиционирования в 1м необходимого для гарантированной автономной посадки в "стесненных условиях"
Модули на чипсетах mediatek 3333 и 3339 с пассивными патч антеннами вцелом допускают чуть большую ошибку чем UBLOX NEO 7M с активной антенной в кратковременных тестах, но не допускают существенных скачков (10-30м) изредка происходящими в долгосрочных тестах и в начальной стадии определения позиции с модулями UBLOX 

Вопросы и ответы:
Вопрос:Где взять прошивки для модулей на чипсете 3333 и 3339 подходящие для работы с ардупилотом?
Ответ:прошивки тут  https://sites.google.com/site/hobbysitefileres/gps , в конце страницы, прошивки различаются по чипсету 3333 и 3339 при заливке не перепутайте, каждая прошивка под свой чипсет. Мы пробовали использовать прошивки от globaltop предназначеные для модулей на чипсете 3333 в модули от на этом же чипсете, - это работает, но нет гарантий что будет совместимость с абсолютно всеми модулями.


Вопрос:Где взять утилиту для загрузки прошивки в модуль?
Ответ: тут  https://sites.google.com/site/hobbysitefileres/gps , в конце страницы MT3339 FlashTool v122 for Customer.rar  утилита подходит и для 3333 и для 3339 чипсета

Вопрос: Как подключить модуль к компьютеру чтобы залить прошивку.
Ответ: для прошивки модуля подойдет любой "USB ftdi адаптер"

Ссылки:


SelectionFile type iconFile nameDescriptionSizeRevisionTimeUser
ċ

Скачать
  3291 кб версия 1 1 июн. 2014 г., 4:38 Alexey Kozin
Comments