Характеристики и подключение GPS-модуля

Характеристики и подключение GPS-модуля Системы GPS слежения

При помощи приемника сигналов гаджеты отслеживают свое положение в пространстве. На этом функции ресивера не заканчиваются.

GPS-модули

Внутрь практически всех современных девайсов устанавливается приемник для спутниковой навигации. Это относится как к устройствам на Андроид (например, Samsung, Huawei), так и на IOS (Ipad, Iphone). Часто для начала работы модуля нужно включить устройство.

Встроенными приемниками оснащаются мобильные гаджеты и ноутбуки. Автомобильные навигаторы, регистраторы и сигнализации часто требуют дополнительного, выносного устройства. Прибор подключается к прикуривателю или автомагнитоле через адаптер, при этом крепится на лобовом стекле или снаружи машины. Таким образом, модуль выступает в качестве трекера. Самые известные производители автомобильных модулей – Garmin и Starline.

GPS-модуль для StarLine A93
GPS-модуль для StarLine A93

Предназначение

Основная функция GPS-приемника для ноутбука, телефона или планшета – определение координат устройства в пространстве. Информация выводится на дисплей при помощи программы. ПО для навигации можно скачать из интернета для Windows и Linux или из открытых магазинов приложений – Play Market для Android и AppStore для продукции Apple. К самым популярным относятся программы 2 ГИС, Яндекс.Карты и Google Maps.

Также приемник способен на прочие функции, полезные в различных ситуациях:

  • автонавигаторы используют модуль для определения своей скорости движения, а также для опции «антирадар»;
  • фитнес-браслеты позволяют рассчитать пройденное спортсменом расстояние;
  • видеорегистраторы с приемником GPS используются для мониторинга ситуации на дорогах и позволяют зафиксировать точные координаты происшествия;
  • автосигнализация с модулем, подключенная к магнитоле, не только даст знать владельцу автомобиля об угоне, но и будет работать как маяк, отслеживая положение машины.

Помимо этого, приборы со встроенным модулем часто используются для шпионажа, прослушки и слежения.

Принцип работы

Приемник сигнала нужен для получения сигналов от орбитальной группировки – GPS или ГЛОНАСС. Работа системы выглядит следующим образом:

  1. Спутник отправляет сообщение на наземные станции. Так как положение вышек и скорость сигнала заведомо известны, космический аппарат рассчитывает собственные координаты.
  2. Спутник отправляет сообщение с данными о своем расположении на Землю.
  3. Приемник получает сигнал и использует космические аппараты как ориентиры для определения своих координат.
  4. Информация, полученная прибором, отображается на устройстве – смартфоне, ноутбуке, планшете или навигаторе.
Орбиты спутников GPS и GLONASS
Орбиты спутников GPS и GLONASS

При этом GPS-модуль ловит сигналы тремя разными способами. Условно методы называются «стартами» и зависят от количества известной информации.

Название Описание Время
Холодный старт Происходит скачивание информации обо всех спутниках группировки и орбитах, на которых они находятся (альманах). Актуально для первого запуска приборов, ввозимых в страну из-за границы. До 30 минут
Теплый старт Устройство получает информацию об эфемеридах – траектории движения каждого спутника в отдельности До 5 минут
Горячий старт Прибор слегка корректирует информацию о положении космических аппаратов До 1 минуты

Внутренние и внешние

Существует два вида приемников – внутренние и внешние.

Первые встраиваются в устройство еще на заводе. Сейчас трудно найти гаджет без модуля навигации внутри. Однако, не во всех девайсах эта деталь работает хорошо. Часто приемник дает сбой и ломается. Замена GPS-модуля не имеет смысла, если предыдущий прибор той же модели работал плохо. В такой ситуации лучше установить дополнительное устройство.

Внешний GPS-приемник подсоединяется к гаджету через разъем по USB или по bluetooth. Часто такие приборы работают лучше встроенных. Причиной тому может быть как слабый прием сигнала на внутренних устройствах, так и плотный корпус телефона, блокирующий антенну.

Внешний GPS-приемник
Внешний GPS-приемник U-blox 7 USB

Технические характеристики

Технические параметры есть только у внешних модулей (перечислены в инструкции по эксплуатации). К таким показателям относятся:

  1. Количество и названия поддерживаемых группировок. Самые распространенные – GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo.
  2. Погрешность определения местонахождения. Обычно не превышает 10 метров.
  3. Время холодного старта. На современных моделях – около 30 минут.
  4. Рабочая температура. Стандартный показатель – от –20 ℃ до +70 ℃.
  5. Напряжение питания. Доходит до 32 В.
  6. Время автономной работы. Обычно не превышает 24 часов.
  7. Размеры. Габариты редко превышают 20х10х7 см.
  8. Рабочая влажность. Благодаря защитному корпусу устройство функционирует при показателе в 98 %.
  9. Вес. Как правило, не более 200 граммов.

Особенности подключения

Внешний GPS-модуль подключается к устройству без особых проблем. Для этого нужно или соединить прибор с гаджетом при помощи кабеля, или установить соединение по блютуз.

Если же речь идет о встраиваемом приемнике, то подключение требует определенных знаний и навыков. Дело в том, что для подсоединения модуля к плате гаджет разбирают. Также для установки нужна паяльная станция.

Процесс установки приемника внутрь телефона показан на видео в конце статьи.

На заметку. Процедура подключения довольно сложная. К тому же к каждому из модулей идет индивидуальная распиновка. Поэтому установку приемника лучше доверить мастерам.

Программы для тестирования GPS-модуля

Существует много приложений для работы с модулями спутниковой навигации. Часть из них были созданы как компьютерные утилиты на labview. В основном они бесплатные, каждая обладает своими функциями. Однако, GPS-модуль отслеживают не только в labview.

U-Center

Бесплатная программа от производителя модулей U-Blox. В приложении доступны такие функции, как:

  1. Настройка ресивера. Существует как автоматический режим изменения показателей, так и ручной. При желании пользователь может изменить конфигурацию прибора для увеличения скорости и точности его работы.
  2. Информация о спутниках. Программа отображает количество космических аппаратов, их принадлежность к группировкам (GPS или ГЛОНАСС), качество соединения и скорость обработки сигнала.
  3. Экспорт информации. Собранные данные приложение отобразит на Google Maps или в виде графиков и диаграмм.
U-Center
U-Center

В программе есть функция сохранения конфигурации в папке, что делает процесс редактуры более безопасным. Также удобно работать с несколькими приемниками – интерфейс приложения заточен под несколько устройств.

На заметку. Единственный недостаток U-Center – отсутствие русификации. Программа доступна только на английском языке.

Visual GPS

Утилита обладает двумя уникальными функциями:

  1. Расчет азимута и высоты каждого из спутников в зоне действия.
  2. Цветовое обозначение аппаратов по признакам высоты, силы сигнала и позиции.

Программа бесплатная и подходит для операционной системы Windows. Единственный недостаток – отсутствие русского языка в настройках.

Time Tools GPS Clock

Интересная утилита, позволяющая не только точно установить местонахождение приемника, но и определить время в часовом поясе. Программа считывает информацию с ресивера и с атомных часов GPS. После этого приложение предлагает синхронизировать время на устройстве по информации с приемника.

GPS Trimble Studio

Несмотря на то что программу разработали в 2009 году, у нее есть много преимуществ. Прежде всего, приложение обновляется автоматически при подключении к интернету. В Trimble Studio возможна работа с несколькими модулями и вывод информации в виде графиков, схем и карт.

Настройки приемника хранятся в едином конфигурационном файле. В программу встроен конвертор данных разных форматов, что облегчает работу с разными группировками.

Fugawi

Несмотря на прекращение поддержки программы в 2019 году, пользователи продолжают ее устанавливать. Причин на это несколько.

Fugawi
Fugawi

Во-первых, приложение непритязательно к ресурсам системы. Скачать программу можно даже на старые модели компьютеров. Во-вторых, она по-настоящему универсальна: с ее помощью предлагается проложить маршрут по земле, воде или воздуху. Наконец, в-третьих, интерфейс показывает максимум информации: скорость движения, высоту, курс движения в градусах, компас и пр.

На фоне всех плюсов программы минус – отсутствие обновлений и русификации – кажется ничтожным.

GPS-модули для Arduino

Ардуино – это компания, выпускающая материнские платы. Далеко не все встраиваемые приемники совместимы с деталями фирмы. Часто с несовместимостью сталкиваются мастера-самоучки при замене модуля. Платы компании используются как в мобильных гаджетах, так и в навигаторах, например, Старлайн. Для работы с Ардуино существует несколько моделей приемников:

  1. Locosys 1513. Модуль поддерживает сразу пять орбитальных группировок: ГЛОНАСС, GPS, Galileo, SBAS и QZSS. Отличается низким энергопотреблением и высокой чувствительностью.
  2. GY-NEO6MV2. Будет неправильно утверждать, что это приемник. Скорее, это плата, в которую вмонтирован ресивер, аккумулятор, стабилизатор напряжения и память. Часто используется для квадрокоптеров.
  3. Neo-6M GPS. Классика модуля для Arduino. На его основе создано больше всего обучающих видео по подключению детали к плате.
Locosys 1513
Locosys 1513

Как выбрать GPS-модуль

Чтобы купить подходящий GPS-приемник для планшета или другого устройства, нужно учитывать несколько факторов:

  1. Вид модуля. Встраиваемую деталь сложнее монтировать, но она удобнее в использовании. При этом внешняя проще в обращении, но менее удобна.
  2. Тип материнской платы. Данный показатель стоит учитывать, если речь идет о встраиваемой детали.
  3. Вид подключения. Этот параметр относится только к внешним модулям. Пользователю предстоит выбрать между подключением по проводу USB или по Bluetooth.
  4. Тип гаджета. Приемник для телефона может отличаться от ресивера для ноутбука.
  5. Цена. Лучше выбирать модули среднего параметра, то есть от 2 000 рублей. Все, что дешевле, обычно оказывается подделкой.

Реле GPS не только помогает ориентироваться на местности, но и обеспечивает контроль объектов. При помощи своевременно установленного модуля можно найти угнанную машину или проследить за своим питомцем. В случае брака внутреннего приемника на помощь придет внешний ресивер.


Оцените статью
Блог о спутниковом слежении
Добавить комментарий

Adblock
detector