Тестирование модулей

Будучи в поисках недорогих модулей я обнаружил сайт компании http://www.gtop-tech.com, данный производитель активно развивает направление GPS модулей о чем свидетельствует богатая коллекция собственного софта доступного для скачивания, мой особый интерес вызвал скриншот утилиты MiniGps 1.7.1 у которого в заголовке версия firmware AXN 2.10,

По моему скромному разумению все модули сделанные на чипсете MTK можно характеризовать по трем критериям
1 формфактор модуля (размеры и разводка выводов)
2 качество исполнения
3 версия прошивки

внутри у всех модулей стоит кристалл MT3329 c некоторым обвесом, поэтому такие функции как частота обновления 1,5 или 10 раз в секунду, наличие ошибок навигации сильно зависят от версии прошивки. До этого мне встречались модули на MT3329 с прошивками
  • AXN 1.10 (китаец, доставшийся мне в комплекте с remzibi OSD, до перепрошивки ошибался до 500м)
  • AXN 1.30 прошивка доступная для скачивания с сайта разработчиков Ardupilot (стабильная прошивка, поддерживает обновление до 10Гц)
  • AXN 1.33 от Quectell (Стабильная прошивка, с возможностью несколько раз перезаписать конфигурацию по умолчанию)
  • AXN 1.50 2370 от ГлобалТоп (собственно ожидал что модули будут с AXN 2.10, особых отличий в точности пока не замечено)

Собственно я решил приобрести по экземпляру модуля каждого вида, с тем чтобы найти самый лучший с точки зрения  цена/качество. Однако с компанией ГлобалТоп оказалось не так все просто, единственный российский диллер, оказалось что работает исключительно с юрлицами, поэтому пришлось призывать на помощь знакомых которые могут выступить в качестве посредника, в остальном сложилось все достаточно успешно, доставка обошлась всего в 200р, и привезли посылку из Питера в Москву и доставили по месту всего за 2 дня  (курьерская служба называется "КурьерСервисЭкспресс", Почте России есть у кого брать пример!)
итак у меня на руках несколько модулей которые я буду испытывать:

  • Global Top Gmm U5LP - модуль в формакторе 17*22.4 (так называемый формат LEA-5), именно тот под который и изготавливалась плата-адаптер в предыдущей статье
  • Global Top Gmm U5j - модуль в формакторе 17*22.4, насколько я понял, отличается от предыдущего тем что умеет обнаруживать GPS глушилки и активировать выход детектора для индикации.
  • Global Top PA6B - миниатюрный модуль со встроенной антенной, 5V RXTX интерфейсом, выходом для светодиода 3D Lock
  • Global Top PA6C - миниатюрный модуль со встроенной антенной, 5V RXTX интерфейсом, выходом для светодиода 3D Lock
позже были еще докуплены
  • геостар геос-1м
  • xn934b (Horef gps02)
  • TSI EB-500

Программа для загрузки данных AGPS в модуль.


как использовать:
Подключаем модуль к minigps и ждем пока не синхронизируется дата, время и появится синий кружок хотябы одного спутника, не отключая питания модуля нажимаем закрыть порт у программы minigps, запускаем AGPS утилиту, устанавливаем порт, скорость, количество дней и нажимаем загрузить. После этого при последующх подключениях к программе minigps, моментально, сразу после старта появляется карта созвездия спутников в виде светло-голубых кружочков, это ускоряет захват спутников и даже позволяет сделать достаточно точный захват даже в бетоных помещениях. Загруженные данные сохраняются при обесточивании модуля.


проверялась на модулях:
Global Top Gmm U5LP прошивка AXN 1.50
Quectell L10 прошивка AXN 1.30 (последняя с сайта разработчиков ardupilot)

где скачать программу AGPS:
http://www.gtop-tech.com/jsf/download.jsf

модуль Global Top Gmm U5LP

Модуль 1:1 подходит к плате которую я использовал для quectell l10, и если вы не планируете в дальнейшем использовать активную антенну, то можно запаивать детали, в случае если возможность подключения активной антенны вы хотите оставить, отрежьте контакт 19 от общего провода со стороны белой маски, в этом случае не придется выпаивать модуль для того чтобы использовать этот контакт, будет достаточно отрезать внешнее соединение контакта 19 с общим проводом (см фото ниже) 
 согласно даташита этот модуль имеет контакт для подключения антенны на нижней стороне модуля, для чего рекомендуется на плате сделать отверстие диаметром не менее 3мм. Такое подключение было бы оптимальным ибо экранирующая пластина скрывала бы антенный контакт от наводок Сначала я так и сделал, поставил антенну таким образом чтобы контакт был "внятяг", то есть чуть сместил антенну в сторону при приклеивании.
В результате модуль не ловил спутники, несколько попыток переклеить антенну не дали результата. Навсякий случай сделав запрос производителю и не дождавшись ответа решил отпаять экранирующую крышку модуля и посмотреть в чем дело, дело было в том что на этот контакт подведены дорожки, но пара деталей не распаяна, печально, запаял корпус обратно и установил антенну классическим образом на пин 16. Чуть позже пришел ответ от разработчика, что этот контакт использовать нельзя.

 В ходе первой пробы вынес модуль на удлинителе за окно и поймал странный "глюк" сначала модуль определил координаты и высоту правильно но в течении 10 минут высота ушла сначала в "0" - это уровень моря, а затем дошла до отметки -80 метров и все это при отличных значениях DOP определяющих точность позиционирования (вот и доверяй после этого навигацию модели ЖПС модулю)

После горячего рестарта модуль моментально определил правильные координаты и высоту и впоследствии ошибка  не повторялась, возможно это связано с неверной загрузкой альманаха при первом включении.

Модуль изначально настроен на скорость 9600 с заблокированной функцией возможности сохранения начальных настроек, и соотвественно не подойдет к системам не умеющим определять модуль на этой скорости.
 
Версия прошивки с которой мне достался этот модуль AXN 1.50 2370 

по прошествии двух лет с момента написания материала - модуль так больше нигде и не использовался, был демонтирован и выброшен











модуль Global Top Gmm U5j

Для использования этого модуля потребуется немного модифицировать плату, а именно освободить контакт 19 от соединения с общим проводом в двух местах под белой маской и с обратной стороны, как показано стрелками

в этом модуле контакт 19 используется для системы определения "глушилки GPS", контакты 18 и 19 следует замкнуть через резистор 10 ом, в противном случае не будет определен тип антенны и мдуль поймает спутники только в случае подключения внешней активной антенны с автономным питанием. Модуль имеет как аппаратную возможность отображать тип антенны, ее состояние и работу "глушилки" (имеются соответствующие выходы, к которым можно например подключить светодиод) но и программно получить эти состояния, для их просмотра существуют соответствующие строки запросов и утилита позволяющая просмотреть. GPS Jammer Detection Test Software V1.50j
На мой взгляд этот модуль следует использовать лишь в случае необходимости данных функций, в противном случае отсутствие возможности отключить функции авто определения типа антенны и детектора глушилки могут создать лишние сложности в эксплуатации.

по прошествии двух лет с момента написания материала - модуль так больше нигде и не использовался, в результате был подарен энтузиасту для экспериментов 



Модуль Global Top PA6B


С той прошивкой с которой он мне поступил он предположительно не поддерживает загрузку EPO данных (AGPS) - в конце загрузки модуль зависает и дальнейшая его работа возможна лишь после передергивания питания. После отключения-включения основного питания модуль не отображает предполагаемые позиции спутников несмотря на наличие резервной батареи, однако синхронизация времени сохраняется, время захвата спутников, CNR  хуже чем у выше обозначенных модулей, тем не менее у модуля есть и преимущества он гораздо более компактен и имеет меньший вес. Отдельно стоит заметить, что именно эта модель установлена в "фиолетовый ardupilot mega 2"

Со временем было замечено что эти модули помимо низкой чувствительности иногда подвисают и долгое время не могут захватить спутники даже при хорошем сигнале.



о

Модуль Global Top PA6С


Этот модуль имеет принципиальные преимущества перед вышеупомянутыми, он показал малое время необходимое на захват спутников, очень хороший CNR,  возможность загрузки AGPS, и возможность использовать дополнительные функции такие как встроенный логгер и различные режимы энергопотребления. Полагаю что все это стало возможным благодаря новому чипсету MT3339 (у предыдущих MT3329) и наисвежайшей прошивке AXN 2.1, модуль имеет такие же компактные размеры и распиновку как и у PA6B, то есть полностью заменяем. Разумеется частота обновления 10Гц поддерживается.

В настоящее время эти модули являются основными  для БПЛА самолетного, вертолетного и мультикоптерного типов выпускаемых нашей командой.

Модуль HOREF GPS02


самая дешевая модель из тестируемых, выполнена в формфакторе  17*22.4, работает по NMEA протоколу на единственной скорости 9600 без возможности изменить установки или прошивку, не распознается утилитами мадиатек или сирфстар на предмет принадлежности к какому либо чипсету, на запрос версии прошивки не отвечает.
частота обновления 1 гц, обладает слабой чувствительностью и существенным дрифтом даже по прошествии значительного времени после получения лока. Не умеет маскировать дрифт при скоростях меньше 3 км/ч (так делают многие современные модули)
в результате в течение 2-х минутного замера (модуль до этого интервала в течении нескольких часов был в состоянии захвата спутников, тем не менее дрифт остался и существенный) :
Отличительные особенности: на корпусе лазерная гравировка XN934B.
Возможно модулю не хватает чувствительности в условиях конкретных испытаний и требуется активная антенна.
По прошествии двух лет модуль используется в ардуино - автоматике вместо часов точного времени обеспечивая включение фекального насоса в ночное время

модуль TSI EB-500


Компактные размеры, слабая чувствительность приемника несмотря на отсутствие литеры L в наименовании (по даташиту EB-500L требует активной антенны) скорость по умолчанию 115200, возможности изменения конфигурации по умолчанию нет, прошивка AXN1.30 502D



GPS / GLONASS модуль geos-1m

Обратите внимание, насколько солиднее смотрится глонасс по сранению с PA6,
лично мне вспоминается байка, что советские микросхемы самые большие микросхемы в мире!!!
советские ученые разработали процессор с 4 ножками... ... и 2 ручками для переноски



Тестирование данного модуля пока не завершено, производитель рекомендует использовать активную антенну, однако все имеющиеся у меня варианты пока не смогли обеспечить приемлемый для точного позиционирования модуля сигнал. Те мне менее следует отметить модуль имеет:
  • внушительный размер 36*33мм
  • два последовательных интерфейса один из которых всегда работает по NMEA а второй по своему бинарному протоколу.
  • частота обновления 5 гц
  • прилагается хорошая утилита управления позволяющая детально изучать многие из параметров приемника









 


Использование экранирующей подложки соединенной с общим контактом GPS модуля.

Размер экранирующей подложки и уровень сигнала по результатам испытаний модуля PA6 компанией глобалтоп
даны размеры экранирующей платы в см и 4 лучших значения уровня спутникового сигнала
без заземленного экрана 45, 44
2.6 x 2.6 (Квадрат) 47, 46, 45, 44
3.6 x 3.6 (Квадрат) 48, 46, 46, 44
4.6 x 4.6 (Квадрат) 47, 47, 46, 46
5.6 x 5.6 (Квадрат)) 48, 47, 46, 44
6.6 x 6.6 (Квадрат)* 50, 49, 48, 47
2.4 x 3.6 (Прямоугольник)  48, 46, 46, 46
5.6 x 3.6 (Прямоугольник)  48, 46, 46, 46
7.6 x 3.6 (Прямоугольник)* 49, 49, 48, 48
9.6 x 3.6 (Прямоугольник)   48, 48, 47, 47

Выбор источника питания энергозависимой памяти и часов.

варианты в порядке убывания эффективности:

  • литиевая с контроллером заряда,
  • метал-гидридная 3,3 вольта
  • ионистор
  • конденсатор

Использование активной антенны

Активная антенна ANT GPS GPS900-1 SMA-M 3M ZOGLAB заявленное усиление 17дб.
для тестирования обрезал кабель до минимума и подпаял ко входу модуля напрямую, включил на модуле питание активной антенны, проверил напряжение на центральной жиле, 3 вольта. В результате в условиях плохого приема уменьшилось время холодного и горячего старта модулей с которыми проводились тесты, увеличился уровень принимаемого сигнала и число видимых спутников. По эффективности использование этой антенны можно сравнить с использованием ферритового кольца с пластиной вместе взятых, причем одновременно можно использовать все три составляющие.
Вскрытие антенного  модуля показало что устроен он из полосного фильтра усилителя на одном транзисторе и небольшой обвязки. видимо конструкция и определяет невысокую цену и эффективность.

чуть позже попробую еще пару моделей активных антенн.

Софт,

или как посмотреть позицию на карте имея GPS приемник подключенный к компьютеру.
  • самый простой способ, в программе minigps на вкладке setup есть лог nmea команд (с возможностью записи данных в файл)  берем строку содержащую координаты $GPGGA,154226.20,5543.8445,N,03744.6000,E,1,09,1.2,00150.6,M,0014.1,M,,*6C  выделенные числа разделяем пробелом и полученные данные вводим в поиск google maps 55 43.8445, 037 44.6000


  • Google Earth 6.1 поддерживает подключение gps модуля по nmea протоколу, к сожалению поддерживается лишь одна скорость, которую предварительно следует задать модулю, например в программе minigps.

  • Пробная версия программы автоспутник 5 для windows позволяет также подключить жпс модуль. при этом отображаются две точки маленькая - реальное положение, большая - привязка к дороге 
  • Условно - бесплатная программа google maps with gps tracker 
  • геостар демо, изначально предназначенная для тестирования глонасс- приемников поддерживает NMEA протокол и умеет рисовать точки на карте
в настройках сериала укажите 1 стоп бит и нужную скорость, поставьте галку отображать карту

 

 

Модуль TSI EB800

Глонасс-GPS совместимый модуль. Модуль имеет встроенный усилитель сигнала, в настоящее время ведется работа по тестированию и изучению возможности его использования совместно с полетными контроллерами.




SelectionFile type iconFile nameDescriptionSizeRevisionTimeUser
ċ

Скачать
печатная плата для eb800  20 кб версия 1 7 апр. 2014 г., 5:39 Alexey Kozin
ċ

Скачать
печатная плата GPS для модулей PA6 (b,c) плата имеет место для установки компаса и индикаторных светодиодов.  65 кб версия 1 7 апр. 2014 г., 5:11 Alexey Kozin
Comments