21.10.2015 Задание на НИР для студентов 4 курса

Версия 09:49, 4 апреля 2016

Яровой Артем Евгеньевич - Добавление поддержки навигационных модулей Geos в RTKLIB

Тема работы: Добавление поддержки навигационных модулей Geos в RTKLIB

Традиционно процесс обработки навигационных сигналов разбивается на два этапа - первичную и вторичную обработку. На этапе первичной обработки приемник оценивает параметры навигационных сигналов - задержку, частоту, фазу - и формирует измерения псевдодальности, псевдофазы и псевдочастоты. На этапе вторичной обработки по произведенным измерениям формируется PVT-решение - position, velocity, time.

За первичную обработку всегда отвечает навигационный приемник. Вторичная же обработка в ряде приложений, в частности в геодезии, переносится на специализированные или персональные компьютеры. При этом обработка измерений осуществляется специализированными программами - системами обработки полевых данных.

Как правило, соответствующие решения предлагают производители геодезических навигационных приемников на платной основе. Но есть исключение - RTKLIB - пакет программ с открытым исходным кодом, распространяющихся по двухпунктной лицензии BSD.

Благодаря открытой лицензии, RTKLIB - отличное средство для исследования алгоритмов высокоточной навигации и качества формируемых навигационными приемниками измерений.

Особый интерес представляет обработка с помощью RTKLIB измерений от low-cost навигационных модулей, что позволяет в благоприятных условиях сокращаться погрешности определения местоположения с их помощью с 10-20 метров до 10-20 см.

На данный момент в RTKLIB реализована поддержка одного отечественного навигационного модуля - NV-08C.

Целью работы является добавление поддержки в RTKLIB поддержки навигационных модулей Geostar Navigation Geos 3.

Получение навигационного решения от NV08C штатными средствами

Навигационный модуль NV08C имеется в УИЦ СРТТ в количестве двух штук. Модули установлены на демонстрационные платы. Интерфейсы - SMA для сигнала антенны и USB B для подключения к ПК. USB реализован через чип FTDI.

Модуль NV08C имеет управляющую хост-программу BMCtrl, доступную на сайте производителя. Программа позволяет осуществить настройку приемника и получить от него измерения и навигационное решение.

Требуется:

• Подключить NV08C к ПК и уличной антенне.
• Изучить протокол передачи бинарных данных NVS BINR в части общей структуры пакета, настройки интерфейса.
• Найти в протоколе описание пакетов, содержащих навигационное решение, измерения псевдодальности, псевдофазы и данные эфемерид.
• Установить связь через программу BMCtrl.
• Получить через программу BMCtrl PVT-решение по кодовым измерениям.
• Осуществить запрос пакетов F5, F7.
• Записать в файл выборку бинарных данных с соответствующего порта.
• Убедиться, что записанные данные содержат пакеты заданной структуры, в частности - пакеты F5.
• Оформить отчет о проведенных работах.

Получить Fixed решение в RTKLIB под Windows с использованием IGS

Повторить эксперимент, описанный в заметке "Fixed решение в RTKLIB по измерениям IGS станций", для своих базовых станций.

Результат:

Не получено fixed решение, только single. Постобработка проведена для 217 дня для тех же базовых станций.

Получить Single решение в RTKLIB под Windows с использованием NV08C

Результат: Решение получено, выводов нет.

Скомпилировать RTKLIB под Linux с минимальными изменениями

Получить Single решение в RTKLIB под Linux по выборке бинарных данных от NV08C

Скомпилировать RTKLIB под Windows с минимальными изменениями

Изучить структуру пакетов бинарного протокола Geos и составить список требуемых пакетов

Получить навигационное решение от Geos 3 штатными средствами

Добавить возможность сохранения бинарных данных Geos в RTKLIB

Программы, входящие в состав RTKLIB, умеют не только обрабатывать сырые данные от приемников, но и логировать их в указанный файл. Решение этой задачи потребует создание скелета функций для работы с Geos 3. Задача решается по аналогии с реализациями для других приемников.

Кузнецов Антон Евгеньевич - Портирование RTKLIB на процессорный модуль VoCore

Традиционно процесс обработки навигационных сигналов разбивается на два этапа - первичную и вторичную обработку. На этапе первичной обработки приемник оценивает параметры навигационных сигналов - задержку, частоту, фазу - и формирует измерения псевдодальности, псевдофазы и псевдочастоты. На этапе вторичной обработки по произведенным измерениям формируется PVT-решение - position, velocity, time.

За первичную обработку всегда отвечает навигационный приемник. Вторичная же обработка в ряде приложений, в частности в геодезии, переносится на специализированные или персональные компьютеры. При этом обработка измерений осуществляется специализированными программами - системами обработки полевых данных.

Как правило, соответствующие решения предлагают производители геодезических навигационных приемников на платной основе. Но есть исключение - RTKLIB - пакет программ с открытым исходным кодом, распространяющихся по двухпунктной лицензии BSD.

Благодаря открытой лицензии, RTKLIB - отличное средство для исследования алгоритмов высокоточной навигации и качества формируемых навигационными приемниками измерений. Кроме того, данный пакет программ - готовое решение для осуществления вторичной обработки с использованием фазовых измерений.

RTKLIB написан на языке Си, что позволяет скомпилировать его для различных архитектур и операционных систем. Интерес представляет адаптация RTKLIB к маломощным процессорным модулям, на базе которых можно строить специализированные навигационные контроллеры.

В работе рассматривается процессорный модуль VoCore, построенный на базе процессора Ralink RT5350F. Процессор обладает тактовой частотой 360 МГц, что позволяет запускать на нем ОС GNU/Linux.

Целью работы является адаптация, запуск и тестирование производительности RTKLIB на процессорном модуле VoCore.

Получение навигационного решения от NV08C штатными средствами

Навигационный модуль NV08C имеется в УИЦ СРТТ в количестве двух штук. Модули установлены на демонстрационные платы. Интерфейсы - SMA для сигнала антенны и USB B для подключения к ПК. USB реализован через чип FTDI.

Модуль NV08C имеет управляющую хост-программу BMCtrl, доступную на сайте производителя. Программа позволяет осуществить настройку приемника и получить от него измерения и навигационное решение.

Требуется:

• Подключить NV08C к ПК и уличной антенне.
• Изучить протокол передачи бинарных данных NVS BINR в части общей структуры пакета, настройки интерфейса.
• Найти в протоколе описание пакетов, содержащих навигационное решение, измерения псевдодальности, псевдофазы и данные эфемерид.
• Установить связь через программу BMCtrl.
• Получить через программу BMCtrl PVT-решение по кодовым измерениям.
• Осуществить запрос пакетов F5, F7.
• Записать в файл выборку бинарных данных с соответствующего порта.
• Убедиться, что записанные данные содержат пакеты заданной структуры, в частности - пакеты F5.
• Оформить отчет о проведенных работах.

Получить Fixed решение в RTKLIB под Windows с использованием IGS

Повторить эксперимент, описанный в заметке "Fixed решение в RTKLIB по измерениям IGS станций", для своих базовых станций.

Результат:

Не получено fixed решение, только single. Постобработка проведена для 217 дня для тех же базовых станций.

Получить Single решение в RTKLIB под Windows с использованием NV08C

Результат: Решение получено, выводов нет.

Запуск СНК VoCore и ОС Linux на нём

Результат: VoCore приобретен, запущен. Проведены эксперименты по использованию GPIO через sysfs.

Компиляция Hello world для СНК VoCore

Установить кросскомпилятор на ББ, скомпилировать Hello world, скопировать через ssh на СНК, запустить.

Получение навигационного решения от Geostar Navigation Geos 3 штатными средствами