Войти
 


Автор Тема: ГЛОНАСС/GPS на борту  (Прочитано 22061 раз)

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
ГЛОНАСС/GPS на борту
« : 18 Февраль 2011, 15:14:19 »
Определение собственных координат КА - актуальная задача.
Однозначного и простого решения пока нет.
Следовательно необходим поиск решений, их экспериментальное опробование и сравнение результатов.
Параллельные эксперименты в этом направлении более чем оправданны.
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #1 : 18 Февраль 2011, 15:21:50 »
В качестве одного из вариантов предлагается опробовать приёмник GPS на модуле Copernicus Trimble.
До сих пор он был испытан и устанавливается только на ДПЛА.

Подробнее о параметрах см. http://zaomtk.com/?pid=1137&l=Rus
« Последнее редактирование: 18 Февраль 2011, 15:24:55 от EU2AA »
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #2 : 18 Февраль 2011, 15:30:14 »
Формат посылок, передаваемых контроллером этого приёмника

Идентификаторы посылок последовательности, передаваемой от бортовой ЭВМ к наземной:
[ 9EH ] [ 20H ] [ 21H ] 0EH
В квадратных скобках указаны идентификаторы тех посылок, которые могут не передаваться.
Посылка 9EH.

    Эта посылка передаётся от бортовой ЭВМ к наземной только в ответ на запрос версии программы бортовой ЭВМ.

    Длина посылки: 8 Б. Содержимое информационных байтов посылки:
        version: INTEGER (* версия программы бортовой ЭВМ *)
        reserved: INTEGER (* всегда 0 *)

    Формат посылки запроса версии (эта посылка передаётся от наземной ЭВМ к бортовой): идентификатор посылки: 9EH, длина посылки: 0 Б.

Посылка 20H.

    Длина посылки: 3 Б. Содержимое информационных байтов посылки:
        status: WORD (* состояние приёмника GPS *)
        checksum: BYTE (* контрольная сумма посылки *)
    подробнее о состоянии приёмника GPS см. в тексте наземной программы.

Посылка 21H.

    Длина посылки: 21 Б. Содержимое информационных байтов посылки:
        latitude: REAL (* широта WGS84, рад *)
        longitude: REAL (* долгота WGS84, рад *)
        altitude: REAL (* высота WGS84, м *)
        velocity: REAL (* скорость, м/с *)
        putevoyUgol: REAL (* путевой угол, рад *)
        checksum: BYTE (* контрольная сумма посылки *)

Посылка 0EH

    Длина посылки: 4 Б. Содержимое информационных байтов посылки:
        secMetkaGPS: INTEGER (* секундная метка GPS *)
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

Serg

  • Лаборант
  • *
  • Сообщений: 9
  • Репутация: +0/-0
  • он самый
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #3 : 12 Март 2011, 00:16:51 »
а как бороться с ограничениями по скорости и высоте?

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #4 : 12 Март 2011, 23:02:29 »
а как бороться с ограничениями по скорости и высоте?
Ограничения не только искусственные, но есть и объективные.
Когда включаем приёмник, то видно, что процесс идёт постепенно.
Сначала приёмник ловит метку времени, пока не наберёт 4 спутника данных расчёта он не выдаёт.
В ветке •  •  Спутник "Радиоскаф" » •  Концепция » •  Техническое задание RA3WOK писал:
Действительно. Промышленный GPS использовать не получется. Но кто запрещает разработать собственный GPS приемник! :) Есть ведь отдельные RF модули, микросхемки корреляторов, есть открытые алгоритмы рассчета координат. Остается только написать программку для , скажем, ARM или AVR32...Более того алгоритмы можно упростить с учетом того, что нам не нужна высокая точность (+- километр нас вполне устроит)
1.Последняя мысль вполне ясная: работать должно, просто точность будет ниже, чем для неподвижных объектов.
2.Зная формат сообщений, можно использовать лишь ЧАСТЬ, нужную нам.
*Пример: на базе этой платы мы сделали датчик скорости ДПЛА. Считываем ТОЛЬКО фрагмент скорости в ОТДЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР, а затем чтение осуществляем в ПАРАЛЛЕЛЬНОМ виде: 8 разрядов.
3.Точность будет сильно страдать из-за задержки между считыванием и получением на Земле. Это как свет далёкой звезды! Информация быстро устаревает.
Зная причину неудачи, можно её преодолеть.
Как?
Сделать синхронизатор с бортовыми часами и формировать пакет телеметрии: координаты МКА + время. Информацию мы получим, конечно, с задержкой, но знать будем ЗНАЧИТЕЛЬНО ТОЧНЕЕ.
4.Перед отправкой пакета телеметрии анализировать его на достоверность по определённым критериям. явно сбойные расчёты нам не нужны, а процент брака, видимо, будет высок.

Наверно, есть ещё и другие факторы, влияющие на точность.
Ответ даст эксперимент.
« Последнее редактирование: 08 Июнь 2011, 18:29:08 от EU2AA »
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #5 : 13 Март 2011, 00:09:08 »
Так выглядит окно терминальной программы:
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #6 : 13 Март 2011, 00:13:30 »
Это мои координаты.
Нас интересует ТОЛЬКО посылка 21H, а именно:

   Содержимое информационных байтов посылки:
        latitude: REAL (* широта WGS84, рад *)
        longitude: REAL (* долгота WGS84, рад *)
        altitude: REAL (* высота WGS84, м *)
        velocity: REAL (* скорость, м/с *)
        putevoyUgol: REAL (* путевой угол, рад *)
        checksum: BYTE (* контрольная сумма посылки *)

Причём только первые две строчки:
        latitude: REAL (* широта WGS84, рад *)
        longitude: REAL (* долгота WGS84, рад *)

Можно ими "поиграть", читать все, поодиночке ...
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

ra3pcs

  • Гость
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #7 : 10 Февраль 2012, 23:35:59 »
Определение собственных координат КА - актуальная задача.
Однозначного и простого решения пока нет.
Следовательно необходим поиск решений, их экспериментальное опробование и сравнение результатов.
Параллельные эксперименты в этом направлении более чем оправданны.
Применение для целей навигации ИСЗ системы GPS и ей подобных - дело весьма затратное и неточное, поскольку доступные модули имеют весьма ограниченные характеристики для таких задач, а недоступные - весьма дороги)). Поэтому, для того, чтобы обеспечить достаточную точность определения координат и достаточное быстродействие, вполне подойдёт система позиционирования построенная на трёхосевых электронных компасах. Например: http://www.terraelectronica.ru/news_postup.php?ID=2271. Корректировку данных для расчёта координат, или координационные метки времени местоположения можно передавать с Земли.

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #8 : 11 Февраль 2012, 01:05:55 »
Применение для целей навигации ИСЗ системы GPS и ей подобных - дело весьма затратное и неточное, поскольку доступные модули имеют весьма ограниченные характеристики для таких задач, а недоступные - весьма дороги)).
плата  на фото содержит модуль приемника GPS - 60$ с активной антенной, процессор LPC2378FBD144 - 10$, остальное еще 1$. Цены двухлетней давности. Но сегодня есть дешевле и точнее.
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #9 : 11 Февраль 2012, 01:15:22 »
Применение для целей навигации ИСЗ системы GPS и ей подобных - дело весьма затратное и неточное, поскольку доступные модули имеют весьма ограниченные характеристики для таких задач, а недоступные - весьма дороги)). Поэтому, для того, чтобы обеспечить достаточную точность определения координат и достаточное быстродействие, вполне подойдёт система позиционирования построенная на трёхосевых электронных компасах. Например: http://www.terraelectronica.ru/news_postup.php?ID=2271. Корректировку данных для расчёта координат, или координационные метки времени местоположения можно передавать с Земли.
Это всего лишь элемент (LSM303DLHC – цифровая микросхема STMicroelectronics, сочетающая в одном корпусе трехосевой акселерометр и трехосевой магнитный датчик).
Разработка СОБСТВЕННОЙ навигационной системы Вам обойдется дорого.
*В и-нете описаны подробно затраты на GPS, ГЛОНАСС, Galileo, китайский Compass ...
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

ra3pcs

  • Гость
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #10 : 11 Февраль 2012, 20:01:29 »
Конечно только элемент, но на основе этих элементов как раз и получиться наиболее точная и дешёвая система расчёта местоположения спутника над геоидом. Если сравнивать с GPS, то одноканальный приёмник, сколько-бы коррелляторов он в себя не включал, такой точности никогда не обеспечит, для этого нужен двухканальный приёмник, а это совсем другая цена. Насколько я помню, GPS - приёмники класса указанного в теме выше, имеют ограничения для эксплуатации по высоте до 18 км., и перегрузочной способности в 4G. Насколько я понимаю, возможность применения в космических приложениях отпадает. Плюс, неизвестно, как изменится точность расчётов координат приёмника на орбитальных высотах?

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #11 : 12 Февраль 2012, 00:12:21 »
Конечно только элемент, но на основе этих элементов как раз и получиться наиболее точная и дешёвая система расчёта местоположения спутника над геоидом. Если сравнивать с GPS, то одноканальный приёмник, сколько-бы коррелляторов он в себя не включал, такой точности никогда не обеспечит, для этого нужен двухканальный приёмник, а это совсем другая цена. Насколько я помню, GPS - приёмники класса указанного в теме выше, имеют ограничения для эксплуатации по высоте до 18 км., и перегрузочной способности в 4G. Насколько я понимаю, возможность применения в космических приложениях отпадает. Плюс, неизвестно, как изменится точность расчётов координат приёмника на орбитальных высотах?
Во-первых, расчёт местоположения спутника над Землей (иначе говоря получение координат подспутниковой точки) мало что дает.
Во-вторых, когда ИСЗ несется с Первой космической скоростью — данные СТРЕМИТЕЛЬНО устаревают. Сколь бы малым ни было время измерения, обработки и передачи данных на Землю, ИСЗ уже улетел далеко от того места!
В космосе используется иной подход. Нужны полные орбитальные данные. Лучший на сегодня подход — использование кеплеровских параметров.
Подробнее: http://ru.wikipedia.org/wiki/Кеплеровы_элементы_орбиты или http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199902/p56.html В Интернете таких программ много.
Есть много открытых программ расчета орбит, использующих кеплеровские параметры. Я использую Orbitron Себастьяна Стоффа, скачать можно на www.stoff.pl Есть русификация.
Там же есть ссылка обновления кеплеровских параметров с сайта обсерватории Пентагона http://celestrak.com/NORAD/elements Доступ свободный.
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

ra3pcs

  • Гость
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #12 : 12 Февраль 2012, 15:09:54 »
Ну вот и ответ на вопрос о применении GPS/GLONASS для определения координат спутника. Вышеприведённый приёмник GPS, на такой скорости, выдаст NMEA-пакет уже давно не соответствующий действительности, а если спутник будет ещё и вращаться, вдобавок, то "захват" сигналов спутниковой группировки GPS (как выражаются производители) будет постоянно сбиваться, а на "горячий старт" приёмника тоже уходит время. Если-же применить систему расчёта координат спутника относительно магнитного поля Земли, т.е. вычислять направление и скорость, то пересылаемые на Землю данные не так уж и устареют. Можно ввести расчёт корректировки пересылаемых данных, скорость ведь будет известна. Я тоже пользуюсь Орбитроном, уже давно.
« Последнее редактирование: 12 Февраль 2012, 15:11:33 от ra3pcs »

EU2AA

  • Доцент
  • ****
  • Сообщений: 306
  • Репутация: +6/-0
  • Владимир Чепыженко
    • Просмотр профиля
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #13 : 12 Февраль 2012, 17:18:38 »
Если-же применить систему расчёта координат спутника относительно магнитного поля Земли, т.е. вычислять направление и скорость, то пересылаемые на Землю данные не так уж и устареют. Можно ввести расчёт корректировки пересылаемых данных, скорость ведь будет известна. Я тоже пользуюсь Орбитроном, уже давно.
Привязка автономной системы навигации к магнитному поля Земли имеет право на существование.
Вспомним полярную авиацию начала прошлого века, имевшую только компас и таблицы поправок.
*Следует однако учитывать, что магнитные полюса Земли по определенным причинам сдвигаются, причем в последнее время часто.
Мы с удовольствием пользуемся чужими изобретениями. Нужно полагать, что возможность поделиться своими достижениями также доставит нам удовольствие!

ra3pcs

  • Гость
Re: ГЛОНАСС/GPS на борту
« Ответ #14 : 17 Февраль 2012, 21:46:53 »
Если-же применить систему расчёта координат спутника относительно магнитного поля Земли, т.е. вычислять направление и скорость, то пересылаемые на Землю данные не так уж и устареют. Можно ввести расчёт корректировки пересылаемых данных, скорость ведь будет известна. Я тоже пользуюсь Орбитроном, уже давно.
Привязка автономной системы навигации к магнитному поля Земли имеет право на существование.
Вспомним полярную авиацию начала прошлого века, имевшую только компас и таблицы поправок.
*Следует однако учитывать, что магнитные полюса Земли по определенным причинам сдвигаются, причем в последнее время часто.
Сдвиг магнитных полюсов, в данном случае, придётся корректировать с Земли. Но применить для получения навигационных данных вышеуказанный приёмник не получиться, максимально  допустимые динамические характеристики не позволят этого сделать. Нужен более дорогой модуль. Предлагаю подумать над альтернативными способами определения и прогнозирования координат спутника и опубликовать их в данной ветке форума.