Регистрация
Комплексные поставки электронных компонентов
Автор: Алексей Аникин

Компоненты спутниковой навигации компании Allystar


Во многих современных инженерно-технических приложениях, таких как мониторинг автотранспорта, системы охраны и безопасности стационарных или подвижных объектов и т.д., бывает необходимо знать географическое местоположение некоторого объекта. В течение последних лет наиболее простым и бюджетным способом определения географических координат стало использование модулей спутниковой навигации. Принцип работы таких модулей — определение местоположения на поверхности Земли по сигналам систем спутниковой навигации (см. Рис. 1), которых в данный момент известно довольно много.

gns-allystar__gps-principles.png

Рис. 1.

Практически каждое экономически развитое государство старается ввести в эксплуатацию собственную спутниковую навигационную систему. Первой самой широко известной системой стала американская GPS. Затем, в начале 2000-х годов, в эксплуатацию была введена российская система ГЛОНАСС. В данный момент для обычного гражданского использования также доступны европейская спутниковая система GALILEO, китайская BEIDOU, индийская IRNSS и японская QZSS.

Соответственно, подавляющее большинство современных модулей спутниковой навигации поддерживает работу одновременно с несколькими спутниковыми системами (одновременно со всеми или выборочно, согласно настройкам, задаваемым конечным пользователем). Поэтому в профессиональной литературе и в интернет-источниках всё чаще используется термин «модуль GNSS» (Global Navigation Satellite System).

Большую популярность модули GNSS приобрели благодаря ряду качеств:

  1. Массовая доступность для обычных гражданских разработчиков. В данный момент на выпуске модулей GNSS специализируется множество компаний как российских, так и зарубежных. Каждый производитель добавляет в свои модули различные полезные функции, выгодно отличающие его продукцию от конкурентов. Поэтому у инженера-разработчика всегда есть большой выбор модулей GNSS и возможность подобрать именно тот модуль, который оптимально соответствует требованиям решаемой задачи.

  2. Низкая стоимость. В связи с высокой конкуренцией среди производителей модулей GNSS и постоянно увеличивающимися объёмами их производства нередко стало наблюдаться снижение цен. Без преувеличения можно сказать, что в ряде случаев модули GNSS стали чуть ли не самым доступным и бюджетным компонентом разрабатываемой системы.

  3. Стандартный протокол. Для обмена данными с модулем GNSS используется стандартный протокол NMEA и стандартный интерфейс UART. Хотя производители модулей GNSS стараются добавить поддержку различных проприетарных протоколов с расширенными возможностями и дополнительных интерфейсов (USB, I2C, SPI и т.д.), но поддержка NMEA и UART практически всегда имеется во всех модулях GNSS всех известных на рынке производителей. Это делает разработку программного приложения, управляющего работой модуля GNSS, более универсальной и позволяет оперативно заменять модули на печатной плате по мере необходимости.

Системы спутниковой навигации излучают радиосигналы в нескольких частотных диапазонах. Часть из них является открытой для свободного использования гражданскими пользователями, а часть предназначена исключительно для военных целей и требует применения специальных шифров, которые выдаются соответствующими государственными органами. Работа в открытых частотных диапазонах обеспечивает несколько загрублённую точность навигации, составляющую обычно 2,5 м CEP (Circular Error Probable). В подавляющем большинстве гражданских применений такой точности оказывается достаточно. Но в течение последних нескольких лет начали активно развиваться такие области техники, как беспилотные летательные аппараты (БПЛА), системы беспилотного вождения для автомобилей, системы высокоточного земледелия и т.д., где точности 2,5 м CEP оказывается недостаточно.

В связи с этим многие производители модулей GNSS начали задумываться, как повысить точность навигации, не прибегая к использованию сигналов из закрытых для гражданского применения диапазонов частот.

Одним из вариантов решения данной проблемы является технология RTK (Real Time Kinematic). Принцип её работы заключается в том, что область навигации заведомо ограничивается радиусом 1…1,5 км (например, площадь сельскохозяйственного поля, где работает высокоточная техника). В условном центре данной области устанавливается Базовая станция, которая является неподвижной в течение всего времени работы. Данная Базовая станция с помощью специальных математических алгоритмов определяет своё местоположение с высокой точностью (±1 см) и вычисляет дифференциальные поправки мгновенного значения координат относительно своего точного местоположения. Далее эти поправки передаются на подвижный объект (Ровер), который совершает перемещения в пределах досягаемости сигналов с Базовой станции. Считается, что Ровер находится в тех же условиях приёма радиосигнала, что и Базовая станция. Следовательно, дифференциальные поправки с Базовой станции позволят Роверу уточнить свои мгновенные координаты и достигнуть точности навигации, сопоставимой с точностью позиционирования самой Базовой станции (±1 см). Упрощённая схема взаимодействия между Базовой станцией и Ровером приведена на Рис. 2.

gns-allystar__rtk-system.png

Рис. 2.

Ещё одна типичная проблема модулей GNSS заключается в длительном времени включения после долгого простоя (так называемый холодный старт). После включения питания может пройти до нескольких минут, пока модуль просканирует радиоэфир, поймает сигналы со спутников, находящихся в зоне прямой видимости, загрузит с них данные (эфемериды) и на основе этих данных произведёт расчёт своего местоположения. Ситуацию может усугубить ограниченная видимость открытого неба (когда модуль работает в условиях плотной городской застройки) и наличие близко расположенных крупных объектов, от которых происходит переотражение радиосигналов, приходящих со спутников. Для ускорения холодного старта модуля GNSS была придумана технология Assisted-GNSS или A-GNSS (см. Рис. 3).

gns-allystar__a-gnss.png

Рис. 3.

Суть данной технологии заключается в том, что актуальные эфемериды спутников заранее рассчитываются и содержатся на специальном сервере в сети Интернет, откуда они могут быть оперативно считаны любым доступным способом (обычно через модем сотовой связи) и загружены в модуль GNSS. Таким образом, время холодного старта сокращается до нескольких секунд.

Компания «Симметрон» представляет модули GNSS производства компании Allystar (см. таблицу ниже).

Стандартная точность
Наименование Размеры Категория GNSS Точность Особенности Интерфейсы
10x10 мм 12x16 мм Высокая точность Дополнит. датчики Тайминг и частота Многодиапазонный GPS BeiDou ГЛОНАСС Galileo QZSS IRNSS SBAS Метровая Субметровая Сантиметровая Встроенный МШУ Запись лога D-GNSS RTD Сырые данные Базовая станция RTK Ровер RTK Встроенный RTK Инерциальная навигация Тайминг USB UART I2C SPI CAN
Стандартная точность (метровая)
TAU1103-1010A00E
TAU1105-1010A00R
TAU1111-1216A00R
Улучшенная точность (субметровая)
TAU1201-1216A00R D
TAU1202-1010A00R D
Высокая точность (сантиметровая)
TAU1302-1216A00R D
TAU1308-1216A00R
TAU1312-1216A00R D

(смотрите таблицу целиком используя горизонтальный скролл экрана монитора)

Бюджетные мультисистемные (GPS/ГЛОНАСС/BEIDOU/Galileo) модули GNSS со стандартной точностью навигации 2,5 м CEP:

  • TAU1103R/TAU1103E — на данный момент один из самых простых и бюджетных модулей. Форм-фактор MAX-M8, частотный диапазон только L1, точность временной метки 1PPS стандартная (±25 нс), период временной метки 1 c, точность определения местоположения стандартная (2,5 м CEP), Assisted-GNSS, поддерживаемые системы навигации: только GPS/Beidou (модификация TAU1103R) или GPS/ГЛОНАСС/Galileo (модификацияTAU1103E).

    Даташит Спецификация
  • TAU1111R — форм-фактор NEO-M8, частотный диапазон только L1, точность временной метки 1PPS стандартная (±25 нс), период временной метки 1 c, точность определения местоположения стандартная (2,5 м CEP), Assisted-GNSS, поддерживаемые системы навигации: GPS/Beidou/ГЛОНАСС/Galileo.

    Даташит Спецификация

Модули, работающие в двух открытых частотных диапазонах и обеспечивающие точность навигации <1 м CEP:

  • TAU1202R — двухдиапазонный (диапазоны L1 и L5) мультисистемный (GPS/ГЛОНАСС/BEIDOU/Galileo) модуль с улучшенной точностью временной метки 1PPS (±20 нс), период временной метки 1 c, улучшенная точность определения местоположения (1 м CEP), Assisted-GNSS, форм-фактор MAX-M8. Повышение точности достигнуто за счёт работы сразу в двух открытых частотных диапазонах L1 и L5. Для полноценной работы модуля требуется специальная двухдиапазонная антенна.

  • Даташит Спецификация
  • TAU1201R — аналог TAU1202R в форм-факторе NEO-M8.

    Даташит Спецификация

Модули высокоточной навигации, обеспечивающие точность 1,5 см CEP:

  • TAU1308R — однодиапазонный (только L1), мультисистемный (GPS/ГЛОНАСС/BEIDOU/Galileo) модуль с поддержкой технологии RTK (Real Time Kinematic) с точностью определения местоположения 1,5 см, поддержка Assisted-GNSS, точность временной метки 1 PPS (±20 нс), период временной метки 1c. Такая точность достигается за счёт использования модулем дифференциальных поправок, получаемых от Базовой станции. Можно использовать поправки от уже существующей Базовой станции или установить собственную, построенную на этом же модуле TAU1308. В обоих случаях получение дифференциальных поправок осуществляется через подключение к Интернет.

    Даташит
  • TAU1312R — трёхдиапазонный (диапазоны L1+L2, либо L1+L5), мультисистемный (GPS/ГЛОНАСС/BEIDOU/Galileo) модуль с поддержкой технологии RTK с точностью определения местоположения 1,5 см, поддержка Assisted-GNSS, точность временной метки 1PPS (±20 нс), период временной метки 1c. По сути, это полный аналог модуля TAU1308R, но поддержка нескольких частотных диапазонов обеспечивает более высокую устойчивость и надёжность при работе в условиях сильных помех. Для полноценной работы модуля потребуется соответствующая многодиапазонная антенна.

    Даташит

Компания Allystar также выпускает линейку антенн, рекомендуемых для совместного использования с модулями GNSS.

Встраиваемые пассивные антенны GNSS

AGR7113

AGR7113

AGR7107   

AGR7107

AGR7106

AGR7106

AGR7114

AGR7114

Частотные
диапазоны

L1/L5

L1

L1

L1/L5

Размеры

25 x 25 x 4 мм

25 х 25 х 4 мм

18 x 18 x 4 мм

35,5 х 35,5 х 8 мм

Модули

TAU1201R, TAU1202R

TAU1103E, TAU1105R, TAU1111R

TAU1312R, TAU1308R

Внешние активные антенны GNSS

Модель Поддерживаемые системы Коэффициент эллиптичности Поляризация Коэффициент усиления МШУ Коэффициент шума Коэффициент стоячей волны Импеданс Напряжение питания Энергопотребление Разъём Влагозащита Способ монтажа Совместима с модулями Размеры [мм] Фото
AGR6301 – D079AA0 GPS: L1
BDS: B1I/B1C
ГЛОНАСС: L1
Galileo: E1
QZSS: L1-C
<2 дБ Круговая правая 25 дБ ≤2 дБ <2,5 50 Ом 3,0-5,0 В <15 мА SMA IP67 Магнит TAU1105
TAU1111
56.5 x 56.5 x 21 agr6301-front-em.jpg
AGR6302 - D079AA0 GPS: L1, L2C
BDS: B1I, B1C, B2I
Galileo: E1, E5b
ГЛОНАСС: L1
QZSS: L1-C / L2C
<2 дБ Круговая правая 27 дБ ≤2 дБ <2,5 50 Ом 3,0-5,0 В <20 мА SMA IP67 Магнит TAU1302
TAU1312
TAU1201
TAU1202
TAU1204
TAU1205
Диаметр: 79, Высота: 24 agr6302-em.jpg
AGR6303 - D079AA0 GPS: L1, L1C, L5C
BDS: B1I, B1C, B2a
Galileo: E1, E5a
ГЛОНАСС: L1
QZSS: L5
IRNSS: S-L5
<2 дБ Круговая правая 27 дБ ≤2 дБ <2,5 50 Ом 3,0-5,0 В <20 мА SMA IP67 Магнит TAU1302
TAU1312
TAU1201
TAU1202
TAU1204
TAU1205
Диаметр: 79, Высота: 24 agr6303-em.jpg
AGR6116 – 3540AA0 - A GPS: L1, L1C, L5C
BDS: B1I, B1C, B2a
Galileo: E1, E5a
QZSS: L5
IRNSS: S-L5
<3 дБ Круговая правая 28 дБ ≤2 дБ <2,5 50 Ом 3,0-5,0 В <15 мА SMA IP67 Магнит TAU1201
TAU1202
TAU1204
TAU1205
56.5 x 56.5 x 21 agr6116-front-em.jpg

(смотрите таблицу целиком используя горизонтальный скролл экрана монитора)

AGR6116 – активная двухдиапазонная антенна.

AGR6302/AGR6303 – активная двухдиапазонная антенна L1, L2 (AGR6302) или L1, L5 (AGR6303), специально рекомендованная для высокоточных модулей RTK.

Производители

Код товара производителя Производитель Описание Наличие Цена от
TAU1103-1010A00E Allystar Навигационный приёмник GPS/ГЛОНАСС Точность: Стандартный; Спутниковые системы: GPS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1; RTK: Нет; Размер: 10.9x9.7x2.8 мм В наличии 293.24 руб./шт.
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1103-1010A00E Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1103-1010A00E
Добавить в избранное
В наличии 641 Штука 3000 Штук в Катушке
от 99 шт. 311.24 руб./шт.
от 1000 шт. 293.24 руб./шт.
- +
= 30 812.76 руб.
Добавить в корзину
TAU1103-1010A00R Allystar Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС Производитель: Allystar Под заказ 532.36 руб./шт.
Средства разработки
TAU1103-1010A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1103-1010A00R
Добавить в избранное
Под заказ Поштучная продажа
от 1 шт. 532.36 руб./шт.
TAU1105-1010A00R Allystar Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС Точность: Стандартный; Спутниковые системы: GPS/BDS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1; RTK: Нет; Размер: 10.9x9.7x2.7 мм Под заказ 585 руб./шт.
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1105-1010A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1105-1010A00R
Добавить в избранное
Под заказ Поштучная продажа
от 1 шт. 585 руб./шт.
TAU1201-1216A00R Allystar Навигационный приёмник GPS/ГЛОНАСС Точность: Высокоточный; Спутниковые системы: GPS/BDS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1/L5; RTK: Нет; Размер: 12.2х16.0х2.6 мм Под заказ 913.50 руб./шт.
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1201-1216A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1201-1216A00R
Добавить в избранное
Под заказ 10 Штук в Ленте
от 1 шт. 913.50 руб./шт.
TAU1202-1010A00R Allystar Навигационный приёмник GPS/ГЛОНАСС Точность: Высокоточный; Спутниковые системы: GPS/BDS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1/L5; RTK: Нет; Размер: 10.9x9.7x2.5 мм Под заказ 893.81 руб./шт.
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1202-1010A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1202-1010A00R
Добавить в избранное
Под заказ Поштучная продажа
от 1 шт. 893.81 руб./шт.
TAU1302-1216A00R Allystar Навигационный приёмник GPS/ГЛОНАСС Точность: Высокоточный; Спутниковые системы: GPS/BDS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1/L2/L5/L6; RTK: Да; Размер: 12.2х16.0х2.6 мм В наличии
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1302-1216A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1302-1216A00R
Добавить в избранное
В наличии 20 Штук Поштучная продажа
TAU1308-1216A00R Allystar Навигационный приёмник GPS/ГЛОНАСС Точность: Высокоточный; Спутниковые системы: GPS/BDS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1; RTK: Да; Размер: 12.2х16.0х2.5 мм В наличии 1 474.20 руб./шт.
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1308-1216A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1308-1216A00R
Добавить в избранное
В наличии 18 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 1 474.20 руб./шт.
- +
= 1 474.20 руб.
Добавить в корзину
TAU1312-1216A00R Allystar Навигационный приёмник GPS/ГЛОНАСС Точность: Высокоточный; Спутниковые системы: GPS/BDS/GLONASS/GALILEO; Частотный диапазон: L1/L2/L5; RTK: Да; Размер: 12.2х16.0х2.4 мм Под заказ 7 150.42 руб./шт.
Навигационные приёмники GPS/ГЛОНАСС
TAU1312-1216A00R Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1312-1216A00R
Добавить в избранное
Под заказ Поштучная продажа
от 1 шт. 7 150.42 руб./шт.
AGR6116-3540AA0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 1 950 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR6116-3540AA0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR6116-3540AA0
Добавить в избранное
В наличии 20 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 1 950 руб./шт.
- +
= 1 950 руб.
Добавить в корзину
AGR6301-3535AA0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 2 137.50 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR6301-3535AA0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR6301-3535AA0
Добавить в избранное
В наличии 7 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 2 137.50 руб./шт.
- +
= 2 137.50 руб.
Добавить в корзину
AGR6302-D079AA0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 4 128.14 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR6302-D079AA0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR6302-D079AA0
Добавить в избранное
В наличии 17 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 4 128.14 руб./шт.
- +
= 4 128.14 руб.
Добавить в корзину
AGR6303-D079AA0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 4 106.70 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR6303-D079AA0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR6303-D079AA0
Добавить в избранное
В наличии 22 Штуки Поштучная продажа
от 1 шт. 4 106.70 руб./шт.
- +
= 4 106.70 руб.
Добавить в корзину
AGR7113-2525AS0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 277.50 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR7113-2525AS0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR7113-2525AS0
Добавить в избранное
В наличии 20 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 277.50 руб./шт.
- +
= 277.50 руб.
Добавить в корзину
AGR7114-3535AS0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 382.50 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR7114-3535AS0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR7114-3535AS0
Добавить в избранное
В наличии 4 Штуки Поштучная продажа
от 1 шт. 382.50 руб./шт.
- +
= 382.50 руб.
Добавить в корзину
AGR7115-2525AS0 Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 322.50 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
AGR7115-2525AS0 Allystar Technology
Полная карточка товара
AGR7115-2525AS0
Добавить в избранное
В наличии 31 Штука Поштучная продажа
от 1 шт. 322.50 руб./шт.
- +
= 322.50 руб.
Добавить в корзину
AGR7104-ES Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 91.26 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
Антенна высокоточная двухдиапазонная активная антенна GNSS ГНСС L1 Керамическая патч-антенна 18*18*2мм ALLYSTAR
Полная карточка товара
AGR7104-ES
Добавить в избранное
В наличии 30 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 91.26 руб./шт.
- +
= 91.26 руб.
Добавить в корзину
AGR7110-ES Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 95.06 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
Антенна высокоточная двухдиапазонная активная антенна GNSS ГНСС L1 Керамическая патч-антенна 25*25*2мм ALLYSTAR
Полная карточка товара
AGR7110-ES
Добавить в избранное
В наличии 10 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 95.06 руб./шт.
- +
= 95.06 руб.
Добавить в корзину
AGR7107-ES Allystar Антенна Производитель: Allystar В наличии 95.06 руб./шт.
Антенны для беспроводной связи и позиционирования
Антенна высокоточная двухдиапазонная активная антенна GNSS ГНСС L1 Керамическая патч-антенна 25*25*4мм ALLYSTAR
Полная карточка товара
AGR7107-ES
Добавить в избранное
В наличии 50 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 95.06 руб./шт.
- +
= 95.06 руб.
Добавить в корзину
TAU1103-EVK-A00 Allystar отладочная плата Производитель: Allystar В наличии 3 574.36 руб./шт.
Средства разработки
TAU1103-EVK-A00 Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1103-EVK-A00
Добавить в избранное
В наличии 2 Штуки Поштучная продажа
от 1 шт. 3 574.36 руб./шт.
- +
= 3 574.36 руб.
Добавить в корзину
TAU1105-EVK-A00 Allystar отладочная плата Производитель: Allystar В наличии 3 726.46 руб./шт.
Средства разработки
TAU1105-EVK-A00 Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1105-EVK-A00
Добавить в избранное
В наличии 9 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 3 726.46 руб./шт.
- +
= 3 726.46 руб.
Добавить в корзину
TAU1202-EVK-A00 Allystar отладочная плата Производитель: Allystar В наличии
Средства разработки
TAU1202-EVK-A00 Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1202-EVK-A00
Добавить в избранное
В наличии 3 Штуки Поштучная продажа
TAU1302-EVK-A00 Allystar отладочная плата Производитель: Allystar В наличии
Средства разработки
TAU1302-EVK-A00 Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1302-EVK-A00
Добавить в избранное
В наличии 14 Штук Поштучная продажа
TAU1308-EVK-A00 Allystar отладочная плата Производитель: Allystar В наличии 3 830.58 руб./шт.
Средства разработки
TAU1308-EVK-A00 Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1308-EVK-A00
Добавить в избранное
В наличии 7 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 3 830.58 руб./шт.
- +
= 3 830.58 руб.
Добавить в корзину
TAU1312-EVK-A00 Allystar отладочная плата Производитель: Allystar В наличии 9 704.15 руб./шт.
Средства разработки
TAU1312-EVK-A00 Allystar Technology
Полная карточка товара
TAU1312-EVK-A00
Добавить в избранное
В наличии 6 Штук Поштучная продажа
от 1 шт. 9 704.15 руб./шт.
- +
= 9 704.15 руб.
Добавить в корзину
Навигационные приёмники Allystar в каталоге «Симметрона» Антенны беспроводной связи и позиционирования Allystar в каталоге «Симметрона» Отладочные платы Allystar в каталоге «Симметрона»

Документация

раскрыть все
Вернуться в раздел