GPS с гироскопом и одометром
 

Сайт деда реконинга :) Собираю отдельный сайтик по проекту, выкладываю статьи, тесты, кое чего перевожу. http://dr.unoforum.ru/

Кто ездил на машинах с штатными нави наверняка видел что они и в тоннелях сигнал не теряют и на светофорах-под мостами курсор четко показывает позицию. Так работают gps-приемники, подключенные к датчику вращения колес (для точного продольного перемещения) и со встроенным гироскопом (для получения данных о боковых маневрах авто)

Проблема актуальна и для нештатных навигаций т.к. текущая точность спутников GPS - 20-50м в городе независимо от оборудования, в грядущем глонассе - в два раза хуже будет когда запустят. Это приводит к тому что в городе навигационные программы не могут отличить улицу от дублера или различить близкие повороты, карта кружится. В результате любая программа может либо неверно проложить маршрут, либо поставить пробку. Попытки программно решить проблему методом snap-to-road нередко приводят к еще более грубым ошибкам чем без такой системы.

В настоящее время несколько ведущих производителей GPS-чипсетов имеют линейки Dead Reconing моделей, которые могут точно вычислять широту, доготу, скорость и азимут вообще без gps, только полчуая 12в импульсы одометра и индикатора заднего хода авто. На автомобилях с CAN-шиной эти обе проблемы решаются одной коробочкой-переходником can-navi (давно продаются). В остальных есть нужный сигнал в приборке.

Общее название технологии Dead Reconing. По русски перевели как "Счисление пути" или "инерциальная навигационная система" ИНС (система счисления пути).

Проблема в том, что конечных устройств сейчас нет. Есть наборы разработчиков более 600 евро, часть снято с производства. Вот мы тут и решили попробовать построить устройство для карпутерщиков с com, usb, (может и BT) выходными интерфейсами.

Устройство состоит из: GPS-чипа (необыкновенного, не sirf, но приличного), гироскопа, интерфейсов одометра, заднего хода, и разных решалок его внутренних проблем (фильтры, питания, память итп). Вот типа рубрикатор чтобы всю тему не лопатить:
1. Фотка старого аналога,
2. описалово блок-схемы,
3. обычные импульсы скорости авто,
4. Установка внешней GPS антенны,
5. некоторые ньюансы пользования
6. Фото образца январь 2010
7. Тест второй партии, 2010 сентябрь
8. Фото девайса ноябрь 2010

Вот пример трека через кучу тоннелей в Москве на ТТК. В случае неточной работы могут наблюдаться скачки на выезде из тоннеля когда начинают ловиться спутники изза неточного регистратора поворотов. Проблема как видите решаемая. Продольные перемещения идеально отображаются абсолютно всегда.

http://forum.pccar.ru/attachment.php...9&d=1200069789

Еще скриншот 2.
Еще скриншот 3..

Скриншоты настроек


Тема имеет некоторый интерес наших читателей, им со стороны разработчика также будет уделяться первоочередное внимание, благодарю за поддержку:

Don_ik_kot, archer, cool-64, xDriver, Sergey_L, Eugene, mcf1, NSMax, mebitek, eug_car, ashu, vikingoff, nkarataev, alienmind, Vad71, banderas, whitepanther, terracan, Witch, crowrain, anator, spburger, aptm, Freak, GOOSE, Alex_E, AngelOfGrief.

Конструктивная критика концепта и всевозможные расширения кругозора и образования приветствуются. А на данный момент вопрос только один. Интересно? ;)

Текущее состояние проекта: -- проектирование 100%, -- комплектующие 100%, -- сборка-отладка макетов 100%, -- выпуск 10%.

подключаюсь к проэкту.....))
 

кто следущий):dntknw:

Дим, я еще полгода назад изъявлял желание...

к софту это не имеет никакого отношения.
Просто приемник продолжает выдавать NMEA данные даже при временной невозможности принять сигналы спутников

Я б тоже с удовольствием поучаствовал, только во т пока ума не приложу, КАК... :dntknw:

Действительно, приблуда выдает по-умолчанию стандартный NMEA-поток, который читает любая прога, хоть ситигид, хоть гугльерс за $20, хоть руса. Если кому из программеров надо читать прямые данные со счетчика импульсов одометра и напряжение на гироскопе, - велком. Все знаю. Навигации не мешает, все в томже nmea поставляется.

Пока работа не буксует, идет этап проектирования (гимор тотеще). Если кому тема интересна - просто можно написать +1. Если какие вопросы - задавайте.

зы. Выложил скриншот вначале :) :) :)

+1
тема интересная, но вкладываться пока не готов :dntknw:

О розничной стоимости пока не думали. Надо построить действующий макет, такчто собираем из топовых комплектующих. Один гироскоп более 1круб. В пилотной партии уже будет обсуждаться цена, потом в серии есть где ужаться, потом опять топы поделаем. Паралельно (год уже) езжу с готовым образцом на другом чипсете, такчто опыт использования и подключения уже накоплен серьезный.

Я +1. Чем смогу помогу

на сколько я знаю об этом...
прибор калибруется самостоятельно при движении и наличии спутников, а вот откуда брать данные пусть Димон расскажет

Вот отсюда:
http://forum.pccar.ru/showthread.php?t=2798

Нуу, накидали догадок. Просьба ко всем, получившим ответ потереть свои посты для большей энциклопедичности темы.

1. Практически все владельцы машин с OBDII могут расслабиться так как имеют в разъеме магнитолы провод VCC или VSS, непомню точно. По этому сигналу магнитола регулирует громкость от скорости.

2. Более половины владельцев машин с тросиком спидометра имеют в приборке этот генератор импульсов. Из оставшихся многие имеют возможность найти такую приборку или сам датчик родной на свое авто.

3. Датчика скорости не имеют владельцы машин посвежее-подороже. Там да, кроме подключения к CAN-шине больше никак скорость не узнать. Диагностике и USB-CAN приблудам не мешает т.к. подключается к MED-CAN - это магнитольная шина, а диагностика вся ходит в HIGH-CAN, у нее свои провода в диагностическом разъеме.

Лампочку заднего хода надеюсь имют все. Вот она-то и подключается для инфы по направлениям, перед GPS-чипсетом стоит оптронная развязка. CAN-NAVI приблуда также выдает сигнал направления (rev)

По опилям стучитесь в личку, по остальным машинам лучше потолкаться по тематическим форумам или накрайняк можно собираться в разделе "общение с машиной"

Чипсет сам автоматически все калибрует на протяжении всего того времени пока хорошо видит спутники. т.е. при смене резины или давления в шинах достаточно проехать 1км и данные становятся намного точнее обычного gps и обычного одометра. Когда спутников нет - идет "по приборам". Есть еще средний, режим миксования данных. Еще пока не разобрался что такойе.

Чтобы удалить пост надо нажать кнопку "редактировать-удалить" под сообщением, нам поставить галочку "удалить" и тогда появится кнопка удалить (это не я так придумал)

Боюсь получится как всегда, сначала все ответы в шапке, потом FAQ писать придется и его уже никто читать не будет.

Цена в первой, пилотной партии должна уложиться в $300. В нормальной партии должна уложиться в $200. По-жизни в таких обещаниях я предпочитаю ошибаться в бОльшую сторону, соответственно надеюсь удастся выйти на лучшие показатели. Если обычный gps со встроенной антенной порядка $100, то всеравно будет больше с внешней активной антенной, всеми системами защиты схемы и оборудования, системами индикации, портами ввода-вывода и внутренними шинами.

Мериканцы год-два назад неуложились в 300, но они все делали не на чипсете, а на платке системы "ни два ни полтора" - на ней была только половина деталей, причем не самых дорогих, а остальное надо было допаивать самим. Платка была неоправданно дорогая, да и снята теперь с производства вместе с тем чипом. Короче резервы где ужаться - есть. Переходить на более дешевый гироскоп возможности видимо нет ибо я налетал значительное количество часов на вертолете с дешевым угловым акселеромтром (так он называется). Возможен выпуск "совсем демократического варианта" в ценовой категории обычного бестолкового GPS, но как он будет работать отвечу позже.

Ну цены озвучены вполне адекватные... для "такой мощный штучка"...

Сроки есть? Просто для планирования трат...


Да....... пошел тереть свои посты.... Стер усе, тут резюмирую стертое:

Готов поучаствовать, но помочь смогу наверно тока покупкой из "пилотной партии".... надеясь, что глюки в ней будут исправляться.

По правде, сложный вопрос или самодостаточный прибор, без всяких программных “подсовываний”, заточенный, независимый… или часть комплекса, откуда берутся все измерения, что удается собрать по движению, а потом упаковывается по портам под другие программы.
Идеальный вариант, если авто само предоставляет в неком стандартном протоколе всю свою модель движения в пространстве, привязанную к земле и со всеми векторами, ускорений, тангажа, рысканья и т.п., короче всё как в самолете. (Но это всего лишь риторическое пожелание производителям, конечно, когда-то потом и это появиться).
Мой вердикт, по любому получится что-то недоделанное а что-то нагороженное :secret: … но делать всё равно стоит, даже как имитатор приемника движения. :bye:

Все вычисления происходят в чипе. На выходе - полноценный NMEA на RS232

Обозначенный комплект данных - результат многолетней работы. Он самодостаточен. Почитайте про алгоритм Enhanced Kalman Filter и Вы поймете, что это намного более достоверный и точный метод выяснения относительных координат чем выяснять их по спутникам GPS, который однако работает.

Тангажа и крена у автомобиля нет т.к. машина движется по плоскости. Двумерное пространство полностью описывается двумя координатами (в данном случае полярными). С продольными перемещениями все ясно, с поперечными - зависит от культуры и уровня образованности производителей обвеса, т.е. нас. Надеемся не ударить в грязь лицом.

В будущем (через год) начнутся опытные работы по DeadReconing чипсетам с трехосевыми гироскопами, но судя по успехам субподрядных организаций этот метод никогда не заменит вышеизложенный, и будет немедленно (без проблем) включен в нашу программу развития как только будут положительные результаты экспериментов.

Вообще нет настроения зацикливаться на одном чипе или железе. Надеемся проект будет полезен всем, и карпутерщикам, и кпкшникам, и производителям других навигаций, софта, охранных систем итп.

В ситуации когда вся отрасль находится в недоразвитом состоянии ставить искуственные барьеры как минимум глупо, но первыми конечно получат все возможности именно карпутерщики именно с pccar.ru так как это элитная в интелектуальном плане площадка.

Лестно, лестно... Прям поднялся в своих глазах. Я всегда знал, что умница, но так сформулировать еще не смог... :rofl:

Да, приятно, конечно, задорно, “все мы и я, и всех кого я вижу… “ :)))
Тангаж и крен у автомобиля все-таки есть, иначе нафига ему все системы курсовой устойчивости, да и движется он не всегда прямолинейно по плоскости соляного озера ;))…
Я хотел сказать, что в современном авто все (совершенно все) данные о движении уже есть, даже гироскопов с акселерометрами не одна штука стоят (например, в системах безопасности) и наверняка имеют выходы данных по can, к примеру, для тестирования… Т.е. ко всему этому лишь позиционирования не хватает и все.
А так что получается? Ну, приемник с входом от спидометра (сразу массой вопросов обрастает), да, корректировка траектории по гипо прикольно, а можно ведь и по повороту руля всё отследить… я просто уверен, что у авторов есть детали, которые не говорятся, но, собственно, только которые и могут являться предметом обсуждения;))…

а теперь давайте все вместе посчитаем на пальцах правой руки у кого в машине стоит ESP... не так уж и много в процентном соотношении таких авто в россии..... электронный спидометр то далеко не у всех

Да это ж я так, как по науке делается :secret: … мне с “тазом” прошлого века остается только теоретизировать, а не пальцы веером пересчитывать :big:

Начинаю раскрывать детали. После многолетних мучений разных фирм, с попытками подключиться к различным датчикам, рулю колесам, и другим системам присутствующим и неприсутствующим в автомобиле выяснилось, что точнее и беспристраснее всего оказались те устройства, которые мы условно называем тут гироскопами. На самом деле это - угловые акселерометры, т.е. они не чуствуют тряски, боковых ударов, раскачиваний автомобиля и другие вещи, о которых вы говорите, но которые совершенно не влияют на географические координаты автомобиля, которые мы тут пытаемся выяснить. Пъезокристалл смонтирован таким образом, что гироскоп чуствителен исключительно на поворот автомобиля вокруг вертикальной оси, причем точно-пропорционально повороту и черезвычайно чуствителен. Даже отклонения вертикальной оси прибора на несколько градусов при установке в авто практически не влияют на навигационные возможности.

Я не спроста говорил про вертолеты. Поверьте, там крен, тангаж, вибрации и удары намного серьезнее чем в любом автомобиле, но устойчивость к вращению вокруг вертикальной оси - остается точной наукой.

Еще одна фотка тоннеля :)

Чуть такую тему не пропустил!
+1
Надо
Готов помочь чем могу...

На фото так понимаю Лефортовский тунель со стороны красносельской, спутники там теряются метров через пятьдесят после въезда в тунель..
+1 и от меня...

Спасибо друзья, за поддержку. Тем временем обнаружены и закуплены особоредкие детали. По неособо редким - достигнуты договоренности с перевозчиками
:)

Еще обнаружено где данное устройтво может серьезно выступить - в замерах времени разгона до 100- 200 кмч. Ведь она ведет точный счет импульсов одометра авто и точный счет времени по атомным часам, которые на спутниках gps работают. Точнее не придумаешь.

+1 тема интересна!

Димон,
Вот хорошее начинание - постить тут новости проекта! Народ видит динамику развития и готовится к покупке, тестингу...

OFF: Совсем мой глобалсат умирает - батарейке "ЁК". После хибернейта не "встает" - тока ребут. После ночи - тока колдстарт. Так что твой проект вовремя! Ты обещал внутреннюю батарейку легкодоступную - что-б "вечная" машинка получилась :)

З.Ы. Еще мелкий вопросик - я тут глянул про выносные антеннки - ценники какие-то неадекватные... Может стоит заказать оптом где-нибудь у производителя - я бы например взял бы в комплекте с приемником.

обновил паяльное оборудование)))))готофф как пионер):big:

Внешние антенны вроде будут по 20-30 убитых енотов.

Супер... вот молодцы ребята..
Так мало можно встретить людей на просторах необятной сети, которые что-то реально придумывают и воплощают в жизнь.

Слушай, у меня та же проблема!!! Умирает, цуко :( Срочно надо ему замену. Сейчас вообще езжу с OEMным без корпуса на проводочке прямо перед стеклом висящим - пронография... и тот с удлиннителем работать отказывается, хад такой...

2 Димон
А его протокол где/когда мона посмотреть? Я бы потихоньку начал реализовывать наши договоренности :acute:

Пока нажми правой мышкой тут и из меню выбери "сохранить как". Там начало, общие принципы, но самое интересное в сети не лежит, покажу при встрече.

Скачал, сохранил 164 кб... Запускаю - ниче не кажет :spiteful: Типа "переход на веб страницу отменен" :spiteful: Мож в почту нормальное кинешь?

Очень странно, у всех пока работало. Попробуй еще потыкать. Отмылил.

Ну че-то все-таки воплощено, скромник ты наш. Ты же ездиешь с прототипом... пускай не совсем то, что вы щас делаете, но принцип тот же. Кстати еще летом, когда ты показывал свою бамбаску я считал, что это излишество, а щас уже не уверен в этом... В москве появилось полно подземных развязок. Да и разворот под мостом иногда приводит к тому, что привязка к дороге в дестинаторе тащит совсем не по той стороне, где я еду. Вроде и мелочи, но напрягают.

Так что дерзайте - жителям мегаполисов штука нужная - все придут к этому выводу.....

Почитал я тему, но так до конца и не понял что из себя представляет данный девайс - это гпс приемник, работающий совместно с гироскопом и проч. приблудами для корректировки местоположения или это отдельный прибор, который определяет координаты, а гпс только устанавливает начальные координаты и корректирует данные гироскопа?

суть ясна, но проясните принцип работы не вдаваясь в детали, что с чем взаимодействует?

Тема интересная, но у нас не особо применимая, т.к. спутники почти всегда в прямой видимости.

Однако, чем смогу - помогу. Ради спортивного интереса.

2whitepanther, а тоннели-горы есть? В любом случае рад интересу к теме.

2banderas, Это небольшая коробочка. Внутри стоит GPS-приемник, с вычислителем координат по спутникам, одометрам, гироскопам и другим штукам. Подключается к компу точно-также как и любой другой gps-приемник. Вот примерчик двухгодичной давности

зы. поправил первый пост.

Димон, а не такое ли ты используешь?
TPR70-GC3L, EWTS82

Ну да, типа второго.