задать вопрос консультанту online
Логотип компании ЭЛТЕХ

Полевые испытания миниатюрного навигационного модуля FireFly X1

26.06.2017

В наше время в распоряжении разработчиков имеется огромный выбор навигационных модулей, обладающих своими особенностями, как программными, так и аппаратными. Даже сделанные на одном чипсете и имеющие схожие технические характеристики, модули могут по-разному вести себя на местности, поэтому, как правило, их надо тестировать. В статье приведены результаты испытаний одного из таких приборов, который отличается компактностью, и при этом, как и почти все современные навигационные приемники, имеет встроенный малошумящий усилитель.

Сегодня на рынке представлено множество навигационных модулей. В таблице для примера приведены краткие характеристики лишь некоторых из них. Рассмотрим более подробно миниатюрный ГЛОНАСС/GPS-модуль FireFly X1 от компании GlobalTop.

Наименование

SIM68M (SimCom)

ML8088 (Навиа)

FireFly X1 (Global Top)

MC1216-G (Locosys)

Чипсет

MT3333

STA8088CFG

MT3333

MT3333

Чувствительность, dBm:

 

  - холодный старт/поиск

-148

-145

-148

-143.5

  - трекинг

-165

-161

-165

-162

Потребление, мА:

 

  - захват

25

110

25

36

  - трекинг

18

60

18

25

Поддержка RTCM

+

+

+

-

Размеры, мм

10,1×9,7

13×15

9×9,5

12,2×16

Характеристики FireFly X1

FireFly X1 интересен тем, что является одним из самых компактных навигационных приемников, построенных на базе популярного чипсета МТ3333 компании Mediatek (рис. 1). При этом внутри него умещаются все необходимые компоненты: встроенный малошумящий усилитель (LNA), SAW-фильтр, TCXO, RTC кварц, микросхема питания.


Благодаря LNA, пассивную керамическую антенну можно подключать напрямую ко входу RF_IN без дополнительного согласования.Это упрощает схему устройства и позволяет экономить место на плате.
Небольшие габариты (рис. 2) приемника позволяют сэкономить внутреннее пространство корпуса устройства, благодаря чему можно поставить аккумулятор большего размера и емкости, что актуально для систем с автономным питанием. А при использовании режима AlwaysLocate и GLP от MediaTek можно существенно уменьшить энергопотребление и, тем самым, увеличить время работы от батареи.


Основные технические характеристики FireFly X1:
• поддержка GPS/Glonass/Galileo/Beidou/ QZSS;
• точность позиционирования<3 м (typ.),<2,5 м (SBAS),<1 м (RTCM);
• энергопотребление ~18–24 мА (режим слежения), ~20–25 мА (режим поиска);
• встроенные LNA и SAW-фильтр;
• частота обновления данных до 10 Гц;
• встроенные интерфейсы I2C, SPI, UART
• дополнительные функции — A-GPS, SBAS, EASY, AlwaysLocate, LOCUS;
• корпус QFN-20 9×9,5×2,1 мм.

Видно, что FireFly X1 выделяется небольшими размерами корпуса и меньшим энергопотреблением по сравнению с аналогичными приемниками. Посмотрим, как он будет вести себя в реальных условиях.
 

Тестирование FireFly X1

Полевые испытания FireFly X1 производилось с помощью отладочного комплекта, внешний вид которого показан на рис. 3. Чаще всего для автомобильных трекеров используется внешняя активная антенна, которая устанавливается под «торпеду» или в другое радиопрозрачное место для наилучшего приема сигналов со спутников.
Для удобства отладочный комплект с активной антенной был расположен на приборной панели со стороны пассажирского места. Здесь же, на пассажирском сидении, находился ноутбук, к которому подключен FireFly X1.

Движение по заданному маршруту

Для навигационных модулей есть несколько критических моментов. Во-первых, это «холодный» старт, т. е. время, за которое приемник определит корректное местоположение с момента включения. Однако надо отметить, что это время сильно зависит от условий приема (в условиях плотной городской застройки или на крытых парковках время определения координат существенно возрастает). Во-вторых, движение в тоннеле (потеря связи со спутниками и ее восстановление). В данном случае мы тестируем навигационный приемник без
инерциальных датчиков (гироскоп, акселерометр), поэтому, чем быстрее модуль вернет трек на дорогу, тем лучше для работы устройства в целом. В-третьих, работа с переотраженными сигналами (движение в условиях плотной высотной городской застройки). На рис. 4 показан маршрут испытаний модуля FireFly X1.


На выбранном маршруте старт производился с парковки из «кармана» на Краснопутиловской улице (С.-Петербург) в условиях невысокой городской застройки. Далее автомобиль заехал в тоннель под площадью Победы. Еще в одной контрольной точке — во дворе высотного жилого комплекса «Доминанта» на пр. Космонавтов — проверялась работа с переотраженными сигналами.
Итак, первый старт модуля «из коробки». Время до первого определения местоположения (TTFF, Time-To-First-Fix) составило ~10 с. Пока ничего удивительного: условия приема сигналов со спутников достаточно хорошие (рис. 5).


Посмотрим, как повел себя навигационный модуль в одном из критичных мест для таких приборов — в тоннеле (потеря и восстановление  связи со спутниками). Здесь FireFly Х1 продолжил строить треки так, как будто бы двигался прямо, но при выезде из тоннеля, быстро восстановил связь со спутниками и вернул трек на корректную траекторию движения(рис. 6).