GNSS (GPS)

Quelle¹⁾

Der Hauptzweck des GPS ist das 1PPS-Signal, das allen weltweiten Stationen die gleiche absolute Zeitbasis gibt. Die 1PPS-Leitung ist direkt mit einem I / O-Pin der STM32F4-MCU verbunden. Es ist auch mit einem ADC-Eingang verbunden, um die Qualität des 1PPS-Impulses im Fehlerfall zu überprüfen.

Positionsdaten werden vom GPS-Modul jede Sekunde über eine serielle bidirektionale Verbindung an die MCU gesendet. Die MCU selbst kann Befehle an das GPS senden, tut dies jedoch nur bei Bedarf (d. H. Während der Initialisierung). Die Baudrate für diese Verbindung ist variabel und kann in der Weboberfläche eingestellt werden. Sie sollten jedoch langsame Baudraten vermeiden, da es zu lange dauern kann, bis das GPS die gesamten Daten vor dem nächsten 1PPS-Impuls sendet. Wir empfehlen Baudraten von 38400 und höher.

In den GPS-Einstellungen haben Sie die Möglichkeit, SBAS zu aktivieren. Dies ist ein Dienst, der die Positionsgenauigkeit verbessern kann und für verschiedene Regionen der Welt (d. H. EGNOS, WAAS) bereitgestellt wird. Die Genauigkeit wird durch zusätzliche Informationen über den aktuellen Zustand der Ionosphäre verbessert. Die benötigten Daten werden von Satelliten an geostationären Positionen gesendet. Um ihre Signale zu empfangen, benötigt Ihre GPS-Antenne eine gute Sicht auf sie. Für die nördliche Hemisphäre bedeutet das, dass es auf der Südseite der Antenne keine Gebäude, Bäume etc. geben sollte.

Im Allgemeinen erhält das GPS mehr Satelliten, wenn es eine gute Sicht in Richtung des Äquators hat. Das heißt, wenn Sie nur die Möglichkeit haben, Ihr GPS intern zu platzieren, sollten Sie einen Platz auf der Südseite des Gebäudes (oder Nordseite auf der Südhalbkugel) wählen. Diese Tatsache ist umso wichtiger, je höher der Breitengrad ist.

Das GPS-Modul überträgt nicht nur Position und Zeit, sondern auch mehrere Statusinformationen über seinen Empfang. Sie können einige der Werte auf dem LCD und auf der Web-Oberfläche sehen. Bitte beachten Sie, dass sich diese Werte sehr häufig ändern werden, da sich die GPS-Satelliten schnell bewegen und das Wetter und der Zustand der Ionosphäre sich schnell ändern können. Sie sollten alle 24 Stunden ähnliche Werte sehen, da die Satellitenkonstellation fast gleich ist. Die wichtigsten Werte sind hier aufgelistet:

• Die Signale von verfolgten Satelliten werden zur Berechnung von Positions- und Zeitdaten verwendet. Die Anzahl der verfolgten Satelliten sollte 6 nicht zu oft unterschreiten. »»Ein Wert von vier ist das absolut Minimum! Höhere Werte sind immer besser.

• Satelliten im Blick gibt die Anzahl der Satelliten an, die unter perfekten Bedingungen (d. H. In einem Flugzeug) verfolgt werden können. Die Anzahl der verfolgten Satelliten »»sollte nahe der Anzahl der sichtbaren Satelliten liegen. Wenn Sie beispielsweise 15 Satelliten anzeigen und nur 4 verfolgen, sollten Sie einen besseren Ort für die Antenne suchen.

• PDOP steht für Positionsverdünnung der Genauigkeit. Es gibt auch Werte für die vertikale und horizontale Position (VDOP, HDOP). Die DOPs geben die beste Einschätzung über die >„GPS-Qualität“. Je niedriger die Werte, desto besser ist die Positionsgenauigkeit. Werte unter 1,0 sind fast perfekt und Werte unter 3,0 sind noch weit genug für unsere Zwecke. Die DOPs geben Aufschluss darüber, ob die Konstellation der getrackten Satelliten gut ist. Zum Beispiel, selbst wenn Sie 8 Satelliten empfangen, könnte Ihr PDOP größer als 7 sein (sehr schlecht), weil das GPS nur Satelliten von einem Teil des Himmels sieht und keine gute Position berechnen kann.