21.10.2015 Задание на НИР для студентов 4 курса

Текущая версия на 09:53, 4 апреля 2016

[править] 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.

[править] 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.

[править] 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.

[править] Получить Single решение в RTKLIB под Windows с использованием NV08C

Результат: Решение получено, выводов нет.

[править] Скомпилировать RTKLIB под Linux с минимальными изменениями

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

[править] Скомпилировать RTKLIB под Windows с минимальными изменениями

[править] Изучить структуру пакетов бинарного протокола Geos и составить список требуемых пакетов

[править] Получить навигационное решение от Geos 3 штатными средствами

[править] 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.

[править] 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.

[править] 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.

[править] 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.

[править] Получить Single решение в RTKLIB под Windows с использованием NV08C

Результат: Решение получено, выводов нет.

[править] Запуск СНК VoCore и ОС Linux на нём

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

[править] Компиляция Hello world для СНК VoCore

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

[править] Получение навигационного решения от Geostar Navigation Geos 3 штатными средствами