Softverski paket Virtual GPS-Vezbe-Satelitski komunikacioni sistemi-Elektrotehnika i racunarstvo, Vežbe' predlog Satelitski komunikacioni sistemi. Univerzitet u Beogradu
jakestyle
jakestyle

Softverski paket Virtual GPS-Vezbe-Satelitski komunikacioni sistemi-Elektrotehnika i racunarstvo, Vežbe' predlog Satelitski komunikacioni sistemi. Univerzitet u Beogradu

7 str.
733broj poseta
Opis
elektrotehniku I racunarstvo,visa skola za elektrotehniku,visa skola za elektrotehniku I racunarstvo, Softverski paket Virtual GPS,Vezbe,Satelitski komunikacioni sistemi,Elektrotehnika i racunarstvo, Softverski paket Vi...
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 str. / 7
ovo je samo pregled
3 prikazano na 7 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 7 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 7 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 7 str.
preuzmi dokument
Microsoft Word - Lab8SKS.doc

SKS – LABORATORIJSKA VEŽBA 8.

Softverski paket Virtual GPS Određivanje parametara trenutne pozicije simulacijom GPS

prijemne jedinice Virtual GPS (Global Positioning System) je softverski paket koji omogućava korisniku

da simulira rad GPS prijemne jedinice, kao što je ilustrovano na Sl.1., uz prikazivanje svih parametara bitnih za određivanje trenutne pozicije korisnika, kao i prediktivne parametre kretanja po unapred definisanoj ruti. Podaci dobijeni od strane simulatora mogu se ubaciti u Google Maps ili bilo koji drugi GPS mapping softver.

Slika 1. Princip rada VGPS simulatora

Virtual GPS može da radi u dva režima: simulator mode i file mode. U okviru režima simulator mode koordinate geografske širine i dužine se periodično inkrementiraju za vrednost unapred definisanog koraka, dok se u okviru režima file mode podaci učitavaju iz odgovarajućeg tekstualnog fajla. Tokom izrade vežbe biće korišćen režim simulator mode.

GPS prijemnici uglavnom imaju ugrađene NMEA (National Marine Electronics Association) komunikacione protokole, koji se koriste i u ovom simulatoru. U okviru NMEA komunikacionog interfejsa definisani su nizovi karaktera koji se koriste u komunikaciji, kao što su GPGLL, GPGGA, GPGSA i drugi. U okviru oznake GPGLL: GP deklariše GPS jedinicu (konkretan GPS uređaj ili GPS simulator), a GLL predstavlja oznaku geografske širine i geografske dužine (Latitude/Longitude). Nakon oznake GPGLL sledi konkretan numerički podatak u okviru kojeg se iščitava geografska širina, indikator geografske širine (N/S), geografska dužina, zatim indikator geografske dužine (E/W) i UTC (Coordineted Universal Time) pozicija korisnika.

Primer: niz karaktera GPGLL 4446.1016,N,02028.8258,E,143040.000 označava trenutnu poziciju određenu sa 44 stepena i 46.1016 minuta severne geografske širine i 20 stepeni i 28.8258 minuta istočne geografske dužine, uz naznaku UTC pozicije (u formatu hhmmss.ss). Nakon toga sledi statusni indikator (A – data valid ili V – data not valid), checksum i oznaka kraja poruke pisane u skladu sa NMEA komunikacionim protokolom.

Radni prozor Virtual GPS softverskog paketa prikazan je na Sl. 2, sa mogućnošću izbora jedne od kartica: Simulator, Settings, Satellites i WayPoints.

Slika 2. Radni prozor VGPS

U okviru kartice Simulator, klikom na odgovarajuće dugme korisnik: zadaje početak rada simulatora (Start button), zaustavlja rad simulatora uz zadržavanje tekuće pozicije (Pause button), zaustavlja rad simulatora uz resetovanje tekuće pozicije (Stop button), očitava GPS podatke za prethodno definisan vremenski pomeraj unapred (Forward button) ili unazad (Back button), pri čemu se vrednosti tog pomeraja unose u [s] u okviru podešavanje Settings, što će biti naknadno objašnjeno, zatim učitava podatke iz odgovarajućeg fajla koji sadrži podatke pripremljene u skladu sa NMEA protokolom, što automatski prebacuje simulator u režim file mode (Load buttonSelect file), čuva izlazne podatke dobijene nakon završetka rada simulatora u odgovarajućem tekstualnom fajlu (Save button) i vrši prebacivanje iz režima simulator mode u režim file mode i obratno (File Mode button). Detaljan opis funkcija i podešavanja simulatora, kao i mogućnosti registrovanja i distribucije softvera dobijaju se kilkom na Help button, About button i Register button, respektivno. U donjem delu prozora ispisuju se podaci dobijeni nakon pokretanja simulacije, kao što je prikazano na Sl. 3.

Slika 3. Ispisivanje rezultata simulacije

U okviru kartice Settings vrše se podašavanja parametara simulatora, kao što je prikazano na Sl.4. Podešavanja se odnose samo na režim simulator mode, dok se u okviru režima file mode podešavanja preuzimaju iz fajla koji se učitava klikom na odgovarajuće dugme u okviru kartice Simulator. Korisnik može da usnosi/menja sledeće parametre: početnu geografsku širinu (Start Latitude) koja se unosi u stepenima, minutima i sekundama, uz čekiranje indikatora za severnu ili južnu geografsku širinu (N ili S), zatim početnu geografsku dužinu (Start longitude), koja se unosi u stepenima, minutima i sekundama, uz čekiranje indikatora za istočnu ili zapadnu geografsku dužinu (E ili W), zatim navigacione parametre (nadmorska visina (Altitude) koja se unosi u [m], brzina kretanja mobilne jedinice (Speed) koja se unosi u [km/h], i drugi navigacioni parametri kao što su Heading [deg] i Geo Height [m]), zatim parametre varijacija magnetnog polja (Magnetic Variation [deg], Magnetic Variation Direction [E/W], Magnetic Heading [deg]), zatim parametre preciznosti (PDOP – Position dilution of precision, HDOP – Horizontal precision of dilution i VDOP – Vertical dilution of precision), UTC Date&Time opciju (kojom se omogućava korišćenje UTC vremena), zatim veličinu koraka (Latitude/Longitude Steps) kojim je definisano inkrementiranje geografske širine i geografske dužine u simulacionom procesu (short step) ili inkrementiranje/dekrementiranje u slučaju upotrebe Forward/Back button tokom simulacionog procesa (long step). U okviru kartice Simulator takođe se vrši izbor tipa navigacionih poruka (NMEA Sentences) koje će biti ispisane nakon simulaciong procesa (GPGLL, GPVTG, GPGSA, GPZDA, GPRTE, GPRMC, GPGGA, GPGSV, GPWPL, GPAAM) u skladu sa NMEA komunikacionim protokolom. Podešavanje parametara komunikacije vrši se čekiranjem opcije Serial Port (što podrazumeva izbor serijskog porta – COM1, COM2 ili COM3, postavljanje brzine protoka (Baud Rate) – 4800 ili 9600 b/s i postavljanje parametara serijske komunikacije – Data Width: 8, Stop bits:1, Parity: None,

Handshake: None, što takođe podrazumeva odgovarajuća podešavanja i u HyperTerminal-u računara sa kojim se ostvaruje serijska komunikacija), ili čekiranjem opcije UDP (User Datagram Protocol) kojom se omogućava komunikacija preko UDP porta. U okviru ove laboratorijske vežbe biće demonstrirana komunikacija preko serijskog porta.

Slika 3. Podešavanja u okviru kartice Settings

U okviru kartice Satellites, prikazane na Sl.4., vrši se definisanje pozicije satelita (unos elevacije u stepenima u opsegu 0-90°, unos azimuta u stepenima u opsegu 0-359° i unos odnosa signal-šum (SNR) u opsegu 0-99). Postoji mogućnost podešavanja parametara za 32 satelita, izborom Set Satellites, kao što je prikazano na Sl.5. Realni GPS prijemnici uglavnom mogu da ostvare komunikaciju sa 8-12 GPS satelita istovremeno, što zavisi od mnogih faktora, a kvalitetna procena 3D pozicije i tačnog vremena nije moguća ukoliko se ne ostvari istovremena komuikacija sa bar 4 GPS satelita. Uključivanje opcije Move (Move checkbox) u donjem desnom uglu (Sl.4.), korisniku omogućava praćenje kretanja satelita u odnosu na poziciju korisnika. Na Sl.5. prikazan je unos parametara (elevacija, azimut i odnos signal- šum) za 7 različitih referentnih GPS satelita.

Slika 4. Podešavanja u okviru kartice Satellites

Slika 5. Podešavanja parametara satelita (elevacija, azimut i odnos signal-šum)

U okviru kartice WayPoints korisnik ima mogućnost definisanja referentnih tačaka planirane rute, pri čemu je podrazumevano da je poslednja od tačaka krajnji cilj (route destination). Za svaku od tačaka rute korisnik može definisati ime (Name) i geografsku poziciju (Latitude/Longitude), koje se unose u stepenima, minutima i sekundama, kao što je prikazano na Sl.6. U donjem delu prozora prikazan spisak svih planiranih tačaka rute, što je za slučaj definisanja planiranih tačaka rute A, B i C ilustrovano na Sl.6.

Slika 6. Podešavanja planiranih tačaka rute u okviru kartice WayPoints

Zadatak 1. Nakon pokretanja VGPS, u okviru kartice Settings uneti potrebne parametre, kao što

je prikazano na Sl. 3. Za početnu geografsku širinu i dužinu uneti 44 deg 49 min N i 20 deg 28 min E (područje Beograda). Obavezno čekirati GPGLL u okviru kartice NMEA Sentences, a opciono i neke druge od ponuđenih navigacionih poruka. Nakon izbora opcije Set Satellites, definisati parametre za nekoliko (minimalno 4) satelita, kao što je prikazano na Sl. 4. i Sl.5. Pokrenuti simulaciju, klikom na dugme Start button u okviru kartice Simulator. Pratiti promenu podataka o geografskoj širini i dužini, za date parametre simulacionog procesa. Pratiti kretenje postavljenih satelita, u okviru kartice Satellites.

Koji se parametri geografske pozicije mogu očitati nakon zautavljanja rada simulatora, klikom na dugme Stop button nakon pola minuta rada simulatora? ______________________

Dobijene podatke uneti u Google Maps ili PlanPlus i očitati poziciju sa mape. Podaci se u Google Maps unose u formatu: 44 46.1016, 20 28.8258 (što označava 44 stepena i 46.1016 minuta (severne) geografske širine i 20 stepeni i 28.8258 minuta (istočne) geografske dužine). Nakon unosa ovih podataka može se odrediti pozicija na mapi, kao što je prikazano na Sl. 7.

Slika 7. Određivanje pozicije na mapi (Google Maps)

Zadatak 2. U okviru kartice Settings uneti potrebne parametre serijske komunikacije, kao što je

prikazano na Sl. 3. Povezati dva računara preko serijskog porta. Sa jednog računara pokrenuti VGPS, a na drugom otvoriti HyperTerminal i podesiti odgovarajuće parametre (Baud Rate – 4800 ili 9600 b/s, Data Width: 8, Stop bits:1, Parity: None, Handshake: None). Nakon pokretanja simulacionog procesa sa prvog računara, na drugom računaru očitati podatke o trenutnoj poziciji.

nema postavljenih komentara
ovo je samo pregled
3 prikazano na 7 str.
preuzmi dokument