Материал: Радионавигационные системы и комплексы. лабораторный практикум. Федоров С.М., Сиваш М.А

Окно просмотра неба – отличное средство для анализа работы антенн, условий спутникового наблюдения (рис. 74). Полярный график наглядно показывает средний относительный уровень сигнала спутника и позицию спутников в небе, идентифицирует количество спутников и те спутники, которые приемник использует при вычислениях.

Рис. 74. Окно просмотра неба

3.3. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ И УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ

Перед началом выполнения цикла работ необходимо осуществить следующие действия:

1.Включить компьютер и дождаться полной загрузки операционной системы Windows.

2.Установить переключатель режима работы модуля GPS (рис. 63) в верхнее положение, что соответствует штатной работе модуля.

3.Используя USB-кабель соединить модуль GPS с компьютером, при этом питание модуля будет осуществляться от компьютера. Операционная система должна сама определить

75

тип периферийного устройства и назначить соответствующий СОМ-порт.

4.Используя программное меню «Панель управления» операционной системы Windows, определить номер назначенного СОМ-порта для GPS-модуля.

5.Подключить необходимую антенну к коаксиальному разъему GPS-модуля.

Внимание! Миниатюрный коаксиальный разъем является хрупким высокочастотным устройством и при соединении не следует прикладывать значительных усилий.

6.Запустить программу U-center GPS Evaluation, предназначенную для работы со специализированной микросхемой «Ublox neo m6» модуля GPS.

Основное окно программы U-center GPS Evaluation имеет вид представленный на рис. 75.

Рис. 75. Вид программы U-center GPS Evaluation

U-center сохраняет установки того соединения, которое использовалось в последней конфигурации при запуске программы. Однако при первом запуске необходимо инициализировать COM-порт. Обычно для этого используется Receiver Tool Bar.

Обратите внимание, u-center поддерживает только установки COM-порта, которые будут приведены ниже. Все u-

76

blox GPS-приемники имеют следующую начальную конфигурацию:

–четность: нет;

–биты данных: 8;

–стоп биты: 1;

–управление потоком: нет.

7.После нажатия на кнопку подключение/отключение необходимо выбрать желаемый COM-порт.

8.Затем выбираем кнопку установки скорости вручную или автоматической установки, выбираем скорость передачи данных. После проделанных операций окно программы будет выглядеть как на рис. 76.

Рис. 76. Программа после успешного соединения

3.4. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ И УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ

Оценка эффективности приема различных типов спутниковых антенн

Выполнение работы:

1. Включить компьютер и дождаться полной загрузки операционной системы Windows.

77

2.Установить переключатель режима работы модуля GPS (рис. 63) в верхнее положение, что соответствует штатной работе модуля.

3.Используя USB-кабель, соединить модуль GPS с компьютером, при этом питание модуля будет осуществляться от компьютера.

4.Запустить программу U-center GPS Evaluation.

5.Подключить штыревую антенну к коаксиальному разъему модуля спутниковой навигации.

Примечанние: При выполнении лабораторных заданий внутри помещения следует учесть, что потолочные перекрытия и крыша значительно ослабляют сигнал и наилучший прием будет в условиях максимально открытого неба. В следствие этого, рекомендуется располагать приемную антенну в максимальной близости к окнам (например, на подоконнике).

6.После обнаружения сигналов спутников и расчета текущих координат, на экран окна визуализации будет выведена гистограмма отношения сигнал/шум сигналов наблюдаемых спутников. Выбрать несколько наиболее интенсивных спутников и занести их уровни сигнала в отчет.

7.Затем провести оценку пространственных характеристик диаграммы направленности. Для этого надо сориентировать антенну в различных направлениях к горизонту (например, горизонтально и вертикально), наблюдать за уровнем сигналов спутников. Сделать вывод о форме диаграммы направленности антенн.

8.Провести аналогичные исследования для керамической микрополосковой антенны и активной антенны. Обратить внимание, что у керамической и активной антенны наблюдается характерный минимум диаграммы при ориентации антенны перпендикулярно к линии горизонта. Сделать выводы о форме диаграммы направленности антенн и занести их в отчет.

78

Для того, чтобы провести оценку влияния экранировки антенн на уровень сигналов спутниковой связи, необходимо:

1. Подключить активную антенну к коаксиальному разъему модуля спутниковой навигации. Расположить активную антенну модуля в доступной зоне максимального сигнала спутников (например, в близи окна, на подоконнике). Наблюдая за окном визуализации уровня сигналов U-center GPS Evaluation, зафиксировать в отчете сигнал наиболее интенсивного спутника. Затем каким-либо образом экранировать активную антенну (например, завернуть в металлическую фольгу или накрыть широкой металлической пластиной). Зафиксировать текущий уровень сигнала и занести его в отчет.

Примечание: В случае значительной мощности принимаемых сигналов спутника, даже полная экранировка антенны не сможет нарушить процедуру местоопределения, поскольку в качестве антенны уже будет выступать протяженный кабель активной антенны и даже проводники дорожек модуля спутниковой навигации.

2. Сделать выводы о влиянии экранировки антенны на уровень сигналов спутника и занести их в отчет.

Оценка точности определения координат

Рекомендуется задание выполнять на улице, на открытой местности с максимальным обзором неба.

Выполнение работы:

1.Включить компьютер и дождаться полной загрузки операционной системы Windows.

2.Установить переключатель режима работы модуля GPS (рис. 63) в верхнее положение, что соответствует штатной работе модуля.

3.Используя USB-кабель, соединить модуль GPS с компьютером, при этом питание модуля будет осуществляться от компьютера.

79