Компактные GPS-приемники в настоящее время находят широкое применение
на транспорте, в системах безопасности и телеметрии. Выходной цифровой сигнал приемника представляет собой последовательность пакетов специального формата, размер и информационная насыщенность которых может регулироваться.
Компания Locosys выпускает встраиваемые GPS-приемники, построенные практически на всех популярных чипсетах: Atheros, MediaTek, SiRF Star III, u-Blox.
В статье рассматриваются особенности продукции Locosys и пример конфигурации GPS-приемников на базе чипсета Atheros AR1511.
Введение Владимир Каулио, к.т.н. находящегося на спутнике эталона. На осноСовременные системы глобальной спутниковой вании полученных приемником координат [email protected] навигации (Global Navigation Satellite Systems — (широта — latitude, долгота — longitude, высота GNSS) позволяют определять точное время над уровнем моря — altitude) могут быть раси трехмерные координаты объекта, находя- считаны направление и скорость движущегося щегося в любой точке на поверхности Земли. объекта. Точность определения координат В настоящее время функционируют и постоянно напрямую зависит от точности определения развиваются несколько систем спутниковой на- расстояния до спутников, что, в свою очередь, вигации. Приемники NAVSTAR-GPS (NAVigation зависит от точности временной синхронизации.
System with Timing And Ranging Global Positioning Стабильность хода атомных часов на спутнике System) приобрели широкую популярность такова, что они отстают на 1 секунду за период в коммерческих и государственных проектах времени от 30 до 1000 тысяч лет, кроме этого, благодаря простоте их применения, надежности периодически производится их подстройка. Для и доступности. Многие производители инте- повышения точности позиционирования также грируют их в модули сотовой связи. В статье используются различные методы коррекции рассматриваются GPS-приемники компании координат, основанные на известных коордиLocosys, принимающие сигнал NAVSTAR-GPS натах стационарных точек (как наземных, так на частоте L1, равной 1545,42 МГц. и геостационарных спутниковых).
Приемники спутниковой навигации применя- Для определения трехмерных координат объекта ются в различных областях: для определения необходимо как минимум 4 спутника. Поэтому местонахождения стационарного или под- спутники распределены по орбитам равномерно, вижного объекта, в морской навигации, при чтобы в каждый момент времени обеспечивать геодезическом планировании, а также для покрытие каждой точки планеты. На рис. 1 поопределения точного времени с помощью казан пример расположения 32 спутников систеРис.1. Пример расположения спутников GPS БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №3 ’
СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ
а б в Рис. 2. Внешний вид малогабаритных GPS-приемников без антенны: а) Atheros AR1511 (UC-1513), SiRF Star III (SC-1513), MT3329 (MC-1513);
б) Atheros uN3010 (UC-1722 и LS9548N); в) GPS-приемники со встроенным FM-тюнером мы NAVSTAR-GPS. Каждый спутник движется кристаллическим дисплеем. На рис. 2а изо- ных орбитах, с целью увеличения точности по синусоидальной орбите с 12-часовым периодом бражены малогабаритные GPS-приемники позиционирования.
таким образом, что совершает за сутки один на чипсетах: Atheros AR1511 (UC-1513) [1], GPS-приемники на чипсетах Atheros AR оборот вокруг Земли. Мощность спутникового MediaTek MT3318 и MT3329 (MC-1513) [5, 6], и uN3010 предназначены для применения в бюдпередатчика составляет 21,9 Вт. Для приемлемого SiRF Star III (SC-1513) [9]. Они выполнены жетных приложениях. Уровень чувствителькачества приема информации от спутников уро- в одинаковом конструктивном исполнении ности UC-1513 превышает требуемый уровень вень сигнала на входе приемника должен быть 15х13х2,2 мм, предназначены для поверхност- чувствительности сигнала на 24 дБм. Приемники не менее –130 дБм. Точность позиционирования ного монтажа и не имеют встроенной антенны. UC-1722 и LS9548N являются еще более интеопределяется функциональными особенностями Несколько большими габаритами обладают ресным решением по цене, чем UC-1513, но и эксплуатационными качествами электронных бюджетные приемники на чипсете Atheros на 2 мм больше по ширине и на 9 мм — по длине компонентов (чипсета), входящих в его состав. uN3010 (рис. 2б): UC-1722 [2] и LS9548N [3]. (рис. 2). Для отечественных систем, работающих Широкую популярность у разработчиков за- Основные характеристики встраиваемых GPS- в жестких погодных условиях, следует также воевали чипсеты таких компаний, как Atheros приемников компании Locosys без антенны обратить особое внимание на расширенный [1–4], MediaTek [5–8], SiRF Star III [9–12], u-Blox приведены в таблице 1. температурный диапазон приемников MC- [13]. Они отличаются уровнем чувствительности Приемники SC-1513 по качеству приема сигнала и UC-1513: от –40 до +85 °С.
входного сигнала, количеством каналов приема в условиях плохой видимости в настоящее время Кроме этого, рассмотренные GPS-приемники (по одному каналу на спутник), наличием встро- зарекомендовали себя с наилучшей стороны. имеют дополнительные функциональные осоенных малошумящих усилителей, спецификой Их чувствительность составляет –159 дБм. бенности. Приемник SC-1513 имеет 6 цифровых обработки сигнала. Появление новых приемников на чипсете линий ввода/вывода и поддерживает бинарный MediaTek MT3329 с уровнем чувствительности протокол управления. Приемник UC- GPS-приемники –164 дБм и количеством каналов, равным 66, имеет 3 цифровые линии и поддерживает компании Locosys по-видимому, направлено на аппаратную текстовый протокол управления. Приемник Компания Locosys выпускает GPS-приемники поддержку потенциальных возможностей MC-1513 поддерживает текстовый протокол на базе практически всех популярных чипсетов. постоянно развивающихся систем глобаль- управления. Приемник UC-1722 повыводно Номенклатура приемников имеет широкий ной спутниковой навигации. Например, и конструктивно совместим с приемником спектр — от малогабаритных встраиваемых для получения сигналов от дополнительных LEA-5S компании u-Blox, но не имеет встромодулей до корпусных навигаторов с жидко- спутников, расположенных на геостационар- енного интерфейса USB. Приемник LS9548N Т а б л и ц а 1. Основные характеристики встраиваемых GPS-приемников без антенны GPS-приемник MC-1513/ MC-1513-96 SC-1513 UC-1513 UC-1722 LS9548N Чипсет MediaTek MT3318/MT3329 SiRF Star III Atheros AR1511 Atheros uN3010 Atheros uN Количество каналов 32/66 20 20 20 Частота выходных отсчетов, Гц 1–5/1–10 1 1–10 1 4800–115200 4800–38400 4800–115200 4800–57600 4800– Скорость обмена по UART (по умолчанию), бит/с (9600) (4800) (9600) (9600) (9600) Интерфейсы UART/UART, USB UART UART UART UART Чувствительность в режиме слежения, дБм –157,5/–164 –159 –154,5 –159 – Чувствительность в режиме захвата, дБм –144,5/–147 –144 –142,5 –156 –
[ 
«