Anda telah menyelesaikan proyek baru Anda, dan sekarang gagasan Anda hidup dan bergerak di seluruh dunia. Dan hanya ada satu masalah tersisa - Anda perlu mengetahui lokasinya dengan akurasi yang cukup baik. Untungnya, kami memiliki sistem penentuan posisi satelit! Dengan bantuan modul yang sudah jadi, Anda bisa mendapatkan semua data lokasi yang Anda butuhkan. Tetapi bagaimana Anda mendekati pertanyaan ini, dan komponen mana yang terbaik untuk proyek Anda? Baca di materi ini.
,
Bekerja dengan GPS dapat menjadi sedikit menakutkan, tetapi berkat upaya industri dan penggemar individu, tugas ini sangat mudah saat ini. Kebanyakan modul di pasaran akan bekerja dengan cara yang sama. Paling sering mereka mengirimkan data melalui antarmuka serial standar, biasanya pada 9600 baud; ada juga antarmuka I2C dan SPI. Pesan itu sendiri juga distandarisasi - keluarannya dalam format NMEA-0183. Jika Anda ingin mengolah datanya sendiri, standarnya penuh dengan dokumentasi. Namun, jika Anda sedang terburu-buru, untuk banyak platform dengan mikrokontroler, Anda dapat menemukan kode siap pakai yang akan melakukan segalanya untuk Anda. Proyek seperti NeoGPS, Adafruit GPS, dan minmea akan menerima aliran data serial dan menyediakan data geografis apa pun yang Anda butuhkan. Jadi apakah GPS hanya GPS?
Tergantung pada aplikasinya, Anda mungkin memerlukan hal-hal yang berbeda dari modul GPS Anda. Platform yang bergerak dengan kecepatan tinggi yang mengandalkan GPS untuk autopilot akan bekerja lebih baik dengan kecepatan refresh yang tinggi. Pelacak pasif cukup puas dengan pembaruan tidak lebih dari sekali dalam satu detik. Persyaratan akurasi juga bervariasi - beberapa aplikasi memerlukan resolusi sentimeter. Ada juga kemampuan khusus yang membantu dalam situasi perbatasan, seperti menghitung lokasi berdasarkan jarak yang ditempuh (penghitungan) atau penerima yang mampu bekerja dengan beberapa sistem navigasi secara bersamaan (GPS, GLONASS , Beidoudll.). Pemahaman yang jelas tentang persyaratan instrumen dan anggaran adalah kunci untuk memilih peralatan yang tepat.
Aku hanya ingin tahu dimana dia!
Jika Anda memerlukan keakuratan dalam urutan beberapa meter dan lokasi yang jarang diperbarui, modul GPS paling sederhana adalah untuk Anda. Harganya kurang dari $ 20 dan dapat menawarkan kecepatan refresh 1-5 Hz dan beberapa fitur tambahan. Untuk banyak proyek, ini akan cukup untuk menentukan lokasi seseorang, robot, atau kendaraan. Juga, pilot otomatis paling sederhana dapat bekerja dengan frekuensi ini. Modul ini biasanya mengkonsumsi kurang dari 50 mA, dan berkomunikasi melalui port serial.
Grup ini mencakup perangkat yang didasarkan pada GP-20U7 , serta uBlox NEO-6M yang sudah usang . Ini adalah cara yang murah dan mudah untuk membangun proyek GPS pertama Anda dengan harga yang terjangkau.
Saya butuh sinyal konstan!
Jika Anda tidak dapat kehilangan sinyal dengan cara apa pun, atau Anda mencoba menentukan lokasi di daerah perkotaan yang sibuk, ada baiknya Anda mendapatkan modul yang dapat berfungsi dalam kondisi seperti itu. Dalam kasus ini, konektor antena eksternal dapat membantu, memungkinkan Anda menyambungkan antena yang lebih besar. Penting untuk diperhatikan bahwa header papan U.FL yang umum dirancang untuk jumlah koneksi terbatas dan mudah putus, jadi pertimbangkan untuk membeli adaptor U.FL ke SMA . Ada berbagai macam antena, tetapi kebanyakan akan lebih baik daripada pelat keramik kecil standar yang dilengkapi dengan banyak modul.
Antena berkualitas tinggi dengan arde terpisah dapat meningkatkan kualitas penerimaan secara signifikan
Penentuan posisi yang akurat membutuhkan sinyal yang baik dari beberapa satelit - jadi semakin banyak pilihan, semakin mudah diperoleh. Modul yang mampu mengenali berbagai sistem navigasi akan lebih cenderung melihat banyak satelit. Kami memiliki Beidou China, Galileo Eropa , GLONASS Rusia - dan jika Anda mengambil modul yang dapat menerima sinyal tambahan, modul ini akan memiliki keuntungan besar saat bekerja di bagian kota yang padat dengan pandangan terbatas ke langit.
Tetapi terkadang, terlepas dari segalanya, Anda mungkin menemukan diri Anda dalam situasi di mana tidak ada satupun satelit yang terlihat. Tidak mungkin untuk mengambil sinyal di beberapa terowongan. Kemudian modul yang memungkinkan Anda melakukan perhitungan mati mungkin berguna. Saat sinyal menghilang, modul menggunakan sistem inersia internal untuk memperbarui lokasi hingga menerima sinyal lagi. Ini bisa sangat berguna dalam aplikasi seperti membangun rute dan melacak belokan.
Semua fitur ini meningkatkan kemungkinan pemosisian yang berhasil, tetapi juga memerlukan biaya. Modul XA1110 dan ublox NEO-M8U berharga dari $ 50 hingga $ 100. Tapi untuk uang sebanyak itu, mereka sering menawarkan interface tambahan seperti USB-serial dan I2C, serta refresh rate yang tinggi.
Saya butuh pembaruan cepat!
Jika Anda mengumpulkan sesuatu yang bergerak dengan kecepatan tinggi, 5 Hz mungkin tidak cukup bagi Anda. Modul memiliki pembaruan yang lebih sering dari 10 Hz hingga 25 Hz, sehingga proyek Anda yang bergerak cepat dapat menavigasi ruang angkasa dengan lebih baik. Tentu saja, jika Anda membuat rudal jelajah, kemungkinan besar Anda tidak akan berbelanja di Sparkfun - jika tidak, bersenang-senanglah! Perangkat ini biasanya berkomunikasi dengan kecepatan tinggi melalui serial atau I2C untuk memperbarui lokasinya lebih sering.
Modul dengan kemampuan seperti itu masih relatif murah, dari $ 20 hingga $ 100. Untuk proyek kecepatan tinggi Anda, cari modul seperti SAM-M9N atau BN-880Q .
Saya butuh akurasi sentimeter!
Untuk beberapa kasus, akurasi diutamakan. Jika Anda mengendarai mesin pemanen gabungan dan tidak ingin menabrak pagar, akurasi meteran tidak sesuai untuk Anda. Dalam hal ini, yang terbaik adalah menggunakan receiver dengan teknologi Real Time Kinematics (RTK). Mereka menggabungkan sinyal satelit yang diterima dengan data koreksi lokal dari stasiun pangkalan, idealnya dalam jarak 10 km dari lokasinya.
RTK bekerja dengan menambahkan data koreksi lokal yang diterima dari stasiun pangkalan
Data ini dapat datang melalui Internet atau radio LoRa, dan memungkinkan modul memberikan lokasi ke sentimeter terdekat, dalam kondisi ideal. Beberapa operator menyediakan akses publik ke stasiun mereka, namun dimungkinkan untuk membeli peralatan Anda sendiri dan menaikkan stasiun untuk penggunaan pribadi. Banyak modul kelas atas dapat bertindak sebagai stasiun pangkalan untuk modul lain yang bekerja di dekatnya.
Akurasi datang dari harga kerumitan dan uang. Modul GPS dengan dukungan RTK sudah di bawah $ 200- $ 300 masing-masing. Diantaranya - NEO-M8P dan ZED-F9P... Anda juga perlu membeli stasiun pangkalan jika tidak ada stasiun umum di daerah Anda. Data harus dimasukkan ke dalam modul - baik melalui Internet atau radio. Jangan lupa untuk mempertimbangkan persyaratan ini saat mengembangkan!
Kesimpulan
Kami cukup beruntung memiliki akses ke berbagai modul GPS untuk pasar DIY, dengan berbagai kemampuan dan biaya. Modul berkecepatan tinggi pernah berharga ribuan dolar dan hanya dijual ke produsen industri, tetapi sekarang mereka dapat dibeli di toko dengan harga yang jauh lebih murah. Gunakan persyaratan proyek Anda sebagai panduan dan rancang proyek berbasis lokasi Anda.