UniverzitetUniverzitet uu NovomNovom SaduSaduFakultetFakultet tehničkihtehničkih naukanaukaDepartmanDepartman zaza energetikuenergetiku elektronikuelektroniku ii telekomunikacijetelekomunikacijeDepartmanDepartman zaza energetiku,energetiku, elektronikuelektroniku ii telekomunikacijetelekomunikacijeKatedraKatedra zaza električnaelektrična merenjamerenja

TEMA PROJEKTA: Sistem za daljinski nadzor i kontrolu dva Bluetooth GPS satelitska prijemnika putem interneta (web stranica) sa istovremenim prikazom statusa satelita, GPS vremena i koordinata oba prijemnika na , p jLinux operativnom sistemu

STUDENTI: Željko Beljić, Nataša Mijić i Miljan Dubovac

Šta je GPS ?j

Sistem za Globalno Pozicioniranje

(Global Positioning System)(Global Positioning System)

24 satelita raspoređenih u orbiti Zemlje24 satelita raspoređenih u orbiti Zemlje

Razvijen od strane Ministarstva odbrane SADRazvijen od strane Ministarstva odbrane SAD

Komponente sistema

• Komponenta u vasioni:

p

• Komponenta u vasioni:GPS sateliti u orbiti ZemljeU svakom trenutku na horizontu bar 4 satelita

• Kontrolna komponenta:Stanice za praćenje satelitaK t l t i Kontrolna stanice Zemljišne antene

• Korisnička komponenta:o s č a o po e ta:GPS prijemnici na Zemlji kao:Samostalne komponente (SiRF Star III 12 x 15 mm)

Komponente u sklopu drugih uređaja

Principi rada

GPS Prijemnik- uređaj koji proračunava svoju poziciju na osnovu merenja udaljenosti od tri ili više GPS satelitaUd lj B i Si l * V k R likUdaljenost = BrzinaSignala * VremenskaRazlika

S li ki č ikSatelit - atomski časovnik

Prijemnik - kvarcni oscilator

Postupkom trilateracije odredjujemo poziciju ij ikprijemnika

Principi rada

Nedostatak preciznosti nadoknađuje se merenjem udaljenosti od još jednog satelita

V ši k k ij ij ikVrši se korekcija vremena u prijemniku,kako bi se dobio presek “četiri sfere” presek četiri sfere (lokacija prijemnika)

Ilustracija je dvodimenzionalna, u stvarnosti se radi o trodimenzionalnom problemu

Preciznost i faktori koji unose grešku

Nesavršenosti elektronike starijih modela unose grešku od 10ηs (3 m), savremena elektronika 30 cmsavremena elektronika 30 cm

Atmosferski efekti - (brzina prostiranja radio-signala)

Višestruke putanje signala

Nepreciznost satelitskih časovnika

Numeričke greške

B i t lit i it ij Z ljBrzina satelita i gravitacija Zemlje

Nepreciznost podataka o poziciji satelita

Ukupna greška određivanja pozicije je oko 15m

Diferencijalni GPS

Metoda za korekciju greske pozicioniranja (svodi j g p j (grešku na svega nekoliko centimetara)

Reff prijemnik na lokaciji sa poznatim koordinatama

Prima signal sa satelita i računa odstupanje izmerene od stvarne vrednosti

Bazna stanica odašilje podatke o grešci

prijemnicima u određenom radijusu

Primena

Prvobitno razvijen za vojne potrebe (navigacija na j j p ( g jmoru, u vazduhu, na kopnu, navođenje projektila...)

Danas – mnogo veća primena

za potrebe civilnih službi:

o Vazdušni, drumski, vodni saobraćaj

Merenja u geodezijiMerenja u geodeziji

Sinhronizacija vremena udaljenih časovnika sa atomskim časovnicima na satelitu

Projektni zadatak

Omogućiti korisniku:Praćenje (lociranje), objekta ili osobe u realnom vremenu

Prikaz na WEB stranici (koordinate, brzina, greška...)

Prikaz putanje i trenutne lokacije na Google mapi

Oprema i alati

Bluetooth GPS prijemnici (MSI i Navilock)p j ( )

PC računar (server) sa Linux OS( )

PHP, Java skript i HTML jezici, p j

MySQL baza podatakay Q p

Realizacija projekta

PRVI KORAK:

HTTPD (Apache) server – podizanje( p ) p j

PHP, MySQL – instalacija, y Q j

Komunikacija prijemnika sa računarom (bluetooth j p j (protokol)

Postavljanje prijemnika na poznato, fiksno

rastojanje

Realizacija projekta

Prijem podataka sa satelita (NMEA standard)GPGGA podaci o geografskoj širini i geografskoj dužini

GPGSA podaci o HdoP-u i VdoP-u

GPVTG podaci o brzini

GPGSV d i t t t litGPGSV podaci o statusu satelita

P i NMEA č iPrimer NMEA rečenice:$GPGSA,A,3,19,28,14,18,27,22,31,39,,,,,1.7,1.0,1.3*35

Realizacija projekta

Neobrađeni podaci smestaju se u virtuelne fajlove p j j

rfcomm0 i rfcomm1

Provera checksum-a

Parsiranje rečenica koje su prošle validaciju

Smeštanje korisnih podataka u tabele u bazi

Korekcija greške pozicioniranja

GPGSA HdoP (horizontalna greška) i VdoP ( g )(vertikalna greška)

Podaci prijemnika sa manjim doP-pom uzimaju se za „tačne”

Spram tačnih podataka vršimo korekciju greške ( j d lj i dif ij l i i )(pojednostavljeni diferencijalni pristup)

U i k i ih bUpis korigovanih parametara u bazu

Prikaz rezultata- korisnička stranica -

Prikaz rezultata

Tabelarni prikaz:pKoordinate

Brzina

VVreme

G fički ik (G l )Grafički prikaz (Google mapa):Poslednja lokacija

Putanja kretanjaPutanja kretanja

Mogućnost pretrage po datumu i lokacijiMogućnost pretrage po datumu i lokaciji

Google mapa

Karakteristike PROIZVODAPROIZVODA

JednostavnostDva uređaja u komunikaciji sa računarom (kontrolerom)

BrzinaProističe iz jednostavnosti

OGRANIČENJE – brzina internet browser-a

P d tPouzdanostKorigovani rezultati

Bilo kad, bilo gde – potrebna internet konekcijaBilo kad, bilo gde potrebna internet konekcija

Namena PROIZVODA

Nije za standardnu komercijalnu upotrebuj j pCena komponenti i izrade – ograničavajući faktor

Kontrola i nadzor transportnih i dostavnih vozila

CILJEVI:id il ( i i ij )Uvid u rutu vozila (optimizacija cene transporta)

Bezbednost pošiljke

CILJEVI OPRAVDAVAJU ULOŽENA SREDSTVA

Planovi za dalji razvoj

Izrada softvera u strogo tipskom programskom g p p gjeziku (Paskal, C, C++)

Bolja korekcija greške

“Spuštanje” koda u mikrokontroler na ploči sa integrisanim GPRS ili 3G modemom

Smanjenje troskova

H l ž ji !H l ž ji !Hvala na pažnji !Hvala na pažnji !