Receptor GPS de pila completa

La forma habitual de agregar capacidades de GPS a un proyecto es capturar un módulo GPS empresarial instantáneo, ingresarlo en UART y leer el flujo de frases NMEA que salen de un puerto serie. Dependiendo de cuánto gaste en un módulo GPS, esto es algo bueno: los mejores módulos que existen se ponen en funcionamiento rápidamente, y muchos de ellos reconocen el Y lógico en las regulaciones ITAR.

Por [Mike], la adquisición de un módulo gratuito no está en disputa. Construye su propio receptor GPS desde la parte inferior con algo de hardware y piratería FPGA. Ya está obteniendo buenos resultados y no tiene que discutir con esas leyes desordenadas sobre “no construir misiles balísticos”.

El hardware para este edificio incluye una “cabina” Kiwi SDR para BeagleBone y una placa FPGA Digilent Nexus-2. La placa SDR captura muestras sin procesar de 1 bit tomadas a 16,268 MHz y requiere un minuto completo de datos para ser capturados. Eso es al menos 120 megabytes de datos para la configuración de FPGA.

El software para este proyecto primero obtiene la señal GPS encontrando la frecuencia y fase aproximadas. Luego, el software se conecta a la portadora, detecta la fase y recibe el mensaje “NAV” de 50bps necesario para encontrar una solución de posición para la ubicación de la antena. La primera versión de este software fue excepcionalmente lenta, después de más de 6 horas de procesamiento de 200 segundos de datos. Ahora, [Mike] mejoró el código de seguimiento del canal y lo hizo 300 veces más rápido. Este es el procesamiento en tiempo real de datos GPS, utilizando una variedad de hardware. Todo el software está disponible en Gits, lo que hace de este un proyecto que cualquiera puede reproducir fácilmente. Esperaríamos que el Departamento de Estado de EE. UU. O el DOD paguen [Mike] visita pronto.

Por supuesto, esta no es la primera vez que alguien construye un receptor GPS desde cero. Hace unos años, era posible una precisión de menos de 1 metro con una FPGA y una placa de RF en el hogar.

  • Hashxx dice:

    “En los Gits”. ¿Qué?

    • Josh dice:

      Míralo en la Google XD

      • Explique sus PALABRAS de contexto dice:

        Google “en los gits”
        > theGits – wikiPedia – The Gits eran una banda de punk rock estadounidense, formada en Yellow Springs, Ohio en 1986. Conocidos por su papel en la creciente escena musical de Seattle de principios …

        Google “gits”
        > Ghost in the Shell es una franquicia de medios japonesa lanzada originalmente como una serie de manga epónima escrita e ilustrada por Masamune Shirow.

        Google ex dee
        > plebeyos

    • CRImier dice:

      Supongo que esta es una palabra para unificar todos los sitios como GitHub, BitBucket, varias instancias de GitLab, etc.

    • abad dice:

      Esas palabras son un enlace a github …

  • dice:

    Ese conocimiento debe prohibirse y los autores deben condenarse por apoyar el terrorismo. ¿No hemos tenido suficiente de ataques terroristas en Europa? Más adelante sabrá que el VBIED guiado por GPS se filmará en París, Varsovia, Roma o Berlín.

    • Cuenta dice:

      Creo que un estante de GPS estándar funcionaría bien para los terroristas si no encontraran suficientes terroristas suicidas. ¿Por qué saltar sobre alguien que está tratando de comprender mejor cómo funciona el GPS?

      • yetihehe dice:

        Eso fue sarcasmo. También en Varsovia no tenemos problemas con los terroristas. El único que tuvimos recientemente se consideró con discapacidad mental e inspiró fuertemente nuestra versión de DHS.

        • algún chico dice:

          Me alegra leer esta explicación, pero shhhh, cualquier político podría leer y tener malas ideas: – /

          • Phil Pesek dice:

            ¿Un político leyó La-Tecnologia? ¡JAJAJA!

          • notarealemail dice:

            ¿Leen los políticos?

          • algún chico dice:

            Es posible que los políticos no lean el HaD por sí mismos, pero alguien está haciendo otro informe para ellos que convierte a los piratas informáticos (de sombrero blanco) en terroristas y personas como esta podrían …
            (Por supuesto, mi comentario inicial fue más una broma, pero de alguna manera no del todo.: – /)

      • chico de wikipedia dice:

        El sistema GPS civil está limitado a una velocidad máxima de 515 m / sy una altitud máxima de 18 km, para evitar su posibilidad de ser utilizado en misiles.

        • Cuenta dice:

          Ninguno de ellos es un problema para los camiones bomba mencionados en el comentario original.

          • Hunix dice:

            Sí, pero ¿y si alguien quisiera lanzar un camión bomba desde un avión trasero? ¿Nunca habías pensado en eso?

      • David dice:

        En segundo lugar, las reglas le impiden volverse supersónico y ruidoso (con expresiones amplias muy simplificadas). Te impiden hacer icbm y no mucho más. Ya podría usar un módulo GPS barato para un dispositivo de misiles Tomahawk. A veces vale la pena mirar las opciones actuales en detalle y reflexionar.

        • sidra de pera dice:

          Yo, no veo por qué sería un problema para mí ir del punto A al punto B sin GPS.
          Hay tantas cosas que puedes usar para moverte sin un GPS y luego usar el GPS cuando estás cerca, o tantas otras cosas que puedes usar cuando estás cerca del punto B.
          Si tiene la voluntad, puede hacer cualquier cosa.
          Me alegro de que no sean más inteligentes.

    • Proft dice:

      La vida tiene que ser dura si tienes miedo al procesamiento de señales. Relájese y lea más sobre la tecnología de posicionamiento: http://lea.hamradio.si/~s53mv/navsats/theory.html

      • Nitori dice:

        +1 a tu publicación.

    • Lou dice:

      Idiota.

      • tomás zerolo dice:

        Whoosh

    • alfcodificador dice:

      o simplemente proteja a sus huéspedes, solo necesita, ya sabe, nada de migrantes, ni terroristas …

      • atom3 dice:

        Sí, esos internos. Siempre buscando empezar problemas …

      • Martín dice:

        +1000

    • Nitori dice:

      Creo que las personas que quieren suprimir el conocimiento deberían ser expulsadas de aquí, porque los terroristas ya tienen acceso a miles de sistemas líderes en especies ya construidos en el mercado negro.

      https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/32/4c/e0/324ce03f5d3e1bd6e1757b56bee544c1.jpg

    • Nitori dice:

      Ah, y me olvidé de decir esto.
      – 6.02214X × 10 ^ 23 su publicación.

    • Martín dice:

      Sí, hemos tenido (más que) suficientes ataques terroristas. Pero no se trata de un problema técnico, sino de dejar entrar en Europa a demasiadas personas equivocadas.

  • Olsen dice:

    “‘No elabore leyes sobre misiles balísticos”.
    ¿Qué?

    • EKW dice:

      Límites COCOM para GPS comerciales. No se puede comprar un receptor GPS que pueda dar una posición cuando supere los 18000 mo los 1900 km / h. Por tanto, la persona promedio no puede construir un misil guiado preciso.

      • Nitori dice:

        Aunque el humano promedio es mucho más difícil de construir el resto del misil balístico, no son precisamente pequeños ni baratos.
        Irónicamente, un gran misil crudo como algo único, las líneas de Atlas son mucho más fáciles de construir que algo como Minute, por lo que hubo una década entre ellos a pesar de que el gobierno de los Estados Unidos gastaba mucho dinero en camiones para llegar allí.
        Por supuesto, después de que pueda construir algo en ese sentido, probablemente también tenga los recursos para construir un rastreador de estrellas y giroscopios precisos.
        El Atlas administró un CEP de 1500 pies con un sistema de guía muy primitivo.

        • Ostraco dice:

          Con algunas cargas útiles, “cerrar” es realmente suficiente.

          • nsayer dice:

            “Cerrar” solo cuenta con bombas atómicas y caballos.

      • Dave dice:

        Si NK realmente quisiera atacar a los Estados Unidos, cargarían una bomba en un contenedor de envío y la detonarían con un Imarsat remoto después de que el GPS les dijera que estaba atracado en Los Ángeles.
        Todavía usa GPS dentro de las reglas y no viola ITAR 🙂

    • Str-Alorman dice:

      Brian alude a las regulaciones de GPS en ITAR que no puede tener un receptor de GPS que funcione por encima de una cierta velocidad A O por encima de una cierta altitud. Los límites son 18.000 m de altitud o 512 m / s.
      Obviamente, puede crear sistemas ITAR controlados incluso por COTS-GPS (los misiles de crucero y los torpedos autoguiados están moderadamente desaprobados), pero intentan desalentarlo.

      • yetihehe dice:

        Brian alude a las reglas que dicen que no se puede tener un receptor GPS que funcione por encima de cualquier velocidad Y altitud. Cuando su dispositivo es AMBAH demasiado rápido y demasiado alto, debería dejar de funcionar. Pero muchos fabricantes de dispositivos lo implementan como una condición A OR, como dijiste, por lo que solo una condición es suficiente para paralizar tu dispositivo, por lo que debes tener cuidado al hacer un globo alto.

        • daveboltman dice:

          Hay una gran diferencia entre “no puedo” y “tal vez no”.

          Al escuchar “no puedes hacer eso”, la respuesta del hacker es “claramente que puedo, porque acabo de hacerlo”.

  • mohd arif dice:

    que es UART

    • noirwhal dice:

      Terminador retroactivo lateral universal.

      Suele tener 80 ohmios.

      • Nitori dice:

        Siempre me he preguntado qué significa el acrónimo.

        • Elliot Williams dice:

          Y seguirás preguntándote si @noirwhal tiene algo que ver con eso.

          Recepción y transmisión asíncrona universal (dispositivo), también conocida como “serie TTL (hardware)”.

    • algún chico dice:

      que es Google”?

      • Ron dice:

        http://lmgtfy.com/?q=google

    • N8 dice:

      Universal Async recibe transmisión.

    • Phoenix de MT dice:

      Transmisor receptor asíncrono universal
      Es un chip que activa la comunicación serial entre varios dispositivos.

    • Ren dice:

      “¿Qué es UART?”
      Manera hablada de decir “usted es”

  • xMob dice:

    Para aquellos perdidos por los misiles “balísticos”, existen reglas llamadas límite COCOM.

    Mira aquí:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Coordination_Committee_for_Multilateral_Export_Controls

  • Lou dice:

    En serio, ¿este tipo está reinventando la rueda en DSP (hazaña asombrosa) y este pícaro ahora está hablando de terrorismo? WTF ??
    ¿Podemos hablar de configuración DDS y cancelación de efectos Doppler? ¿Quizás hablar de rizos de Costas u orcos? Permítanme llevar esto del campus de justicia penal al campus de ingeniería. Aquí, comenzaré:

    ¿Cómo recuperó (con una precisión de nanosegundos) la frecuencia portadora del pirateo c / a de 1.x Mhz? ¿Cómo hiciste tu acq sin procesar?

    • nsayer dice:

      Creo que el primer tipo fue un troll y todos se enamoraron de él.

      Es genial que alguien esté intentando hacer esto y documentar su trabajo. Mi interés en el GPS no se trata tanto de posicionar, sino de extraer información precisa de la hora. Con ese fin, la mayoría de los receptores GPS tienen una salida PPS, pero la mayoría genera esa salida desde un pin GPIO en algún tipo de microcontrolador que tiene su propio reloj interno que no está necesariamente sincronizado con el GPS. El resultado de esto es un error cuántico. Algunos receptores de tiempo incluyen una frase NMEA que le dice cuál fue el error cuántico más reciente para que pueda compensarlo usted mismo.

      Pero me pregunto si el enfoque de este tipo podría resultar en la capacidad de obtener información de tiempo de tal manera que no resulte que el error cuántico esté ahí en primer lugar. Además, ¿puede obtener resultados de tiempo a la par con las soluciones comerciales existentes?

      • hamsternz dice:

        Con este arreglo puedo saber cuándo se tomó cada muestra, alrededor de +/- 10ns más o menos. Sin embargo, debido al FIFO en la placa FPGA, y un puente USB en la barra FPGA, y toda la pila USB, no puedo decir exactamente a qué hora de la CPU se están procesando los datos.

        Sería posible operar una calculadora en la placa FPGA y luego rechazar un valor de calibración, p. En un reloj x de 16368000, establezca el pin alto para 163680 ciclos) para generar una señal PPS referenciada (aunque se retrasaría ligeramente). Incluso podría usar DDR o SERDES en el pin FPGA, para obtener una precisión subcíclica en el borde ascendente.

        Si el cálculo estuviera más cerca del ADC de hardware, el resultado sería mejor.

        • nsayer dice:

          Si hubiera una latencia * fija *, sería aceptable para casos de uso como GPSDO.

      • Ostraco dice:

        ¿Qué tal esa precisión GPS útil para estudiar los efectos atmosféricos?

    • Nitori dice:

      Los tontos a veces salen de la carpintería y quieren hacer caca por cualquier cosa graciosa, supongo que es mejor ignorarlos.
      Pero en serio, es un truco impresionante.

  • JDat dice:

    ¡Niños! No tiene 90 enlaces. Los globos a gran altitud vuelan más de 30 KM con GPS sin problemas. Así que posicionar más de 18 KM funciona. Allí hizo eso. Hace unas semanas me metí en problemas con un cohete de 2 KM. Hay un límite de 4G para GPS. Eso es un problema. Pero. Hay muchos proyectos en Internet con GPS de código abierto. Echa un vistazo a los suburbios de Copenhague. Caro, pero con una fuente en github. Comente 4 líneas y COCOM no es un problema (teóricamente). También Google para rtl-sdr gnss. Y mi favorito: http://www.aholme.co.uk/GPS/Main.htm

    Todo comenzó con un tipo inteligente de HAM que construyó un receptor GPS de bricolaje en 1992: http://lea.hamradio.si/~s53mv/navsats/theory.html

    Entonces, pregunta: ¿Qué es COCOM?

    Solo saca un dedo de tu * ss y mira a tu alrededor.

    Acerca del proyecto: esto es interesante porque parece portátil y es posible poner un cohete de alta potencia si se hace correctamente.

    • hamsternz dice:

      Si compró el cohete, registró 2 MB / s durante el lanzamiento y lo recuperó, puede procesarlo desde la comodidad de su computadora portátil.

      Esto le permitiría contar con la patada en el coraje que reciben los bucles de control de la fuerte aceleración repentina.

      PD. No estoy seguro de qué tan buenos son los cristales y los filtros SAW con las tensiones de lanzamiento; podría configurarlos un poco.

      • Ingeniero de Backwoods dice:

        “PD. No estoy seguro de qué tan buenos son los cristales y los filtros SAW con las tensiones de lanzamiento, podría configurarlos un poco. “

        Problema resuelto hace mucho tiempo. Tengo un artículo sobre cristales de cuarzo en misiles de la década de 1950.

  • Cierto dice:

    ¿Por qué el Departamento de Defensa llamaría a una puerta en Nueva Zelanda?

    • ODDWare dice:

      Estados Unidos no conoce límites, Kim puntocom lo sabe

      • Cierto dice:

        Eso comenzó hace más de 5 años y todavía vive en una mansión.

  • Mike Field dice:

    Para todas las personas que me dicen que no reciba señales, agregué estas dos líneas.

    si (raíz cuadrada ((* sol_x) * (* sol_x) + (* sol_y) * (* sol_y) + (* sol_z) * (* sol_z))> 6373133)
    sol_x = sol_y = * sol_z = 0.0;

    Ahí, arreglé eso para ti. ¿Podemos hablar ahora de la técnica? ¿Por favor?

    • sbrk dice:

      ¡Buen trabajo, Mike! Hace mucho que quería hacer algo como esto, e incluso leí el libro “Receptor GPS y Galileo definido por software: acceso de una frecuencia (análisis armónico numérico y aplicado)”, pero nunca hice nada al respecto.

  • hamsternz dice:

    Oh, la mayor amenaza es GPS DoS. Estos son transmisores de

    • nsayer dice:

      Un globo así sería un objetivo tentador para el daño.

      • Mike Field dice:

        Apuesto a que puedo volar más globos de los que puedes comprar misiles HARM.

        Es la única forma de mantenernos a salvo con las próximas guerras de ahogamiento 🙂

        • Gravis dice:

          Claramente, no comprende el tamaño del presupuesto militar de los Estados Unidos … porque realmente no hay límite.

          • nsayer dice:

            Además, Damage ni siquiera es tan caro. No se parece a Tomahoko. Es realmente sencillo.

  • Tim dice:

    En ese sentido, ¿alguien puede recomendar módulos GPS instantáneos que implementen la interpretación “y” de la regla, y cómo la implementan? (Por ejemplo, si se recuperan inmediatamente después de dejar las condiciones, 1 tiempo de arranque en frío más tarde o solo después de un ciclo de energía). Después de proyectar un Inventek ISM420 en un dispositivo, alguien quiso usarlo con un cohete de sonido y preguntó si lo haría. seguir trabajando en altitud. La respuesta de Mfg (posiblemente) fue un no resonante.

  • Bosquecillo dice:

    Vine aquí para ver algunos dulces VHDL / Verilog, luego encontré un proyecto C limpio. = (.

    También la forma en que “lo habría” abordado fue utilizando datos de efemérides obtenidos de SIRF, no de NMEA. ¿Qué piensas?

    • Mike Field dice:

      Oh, creo que chocamos con un espacio de nombres aquí, no hay frases NEMA involucradas. Los vehículos espaciales emiten tramas “NAV” de 1500 bits como cinco subtramas diferentes de 300 bits,

      La subtrama uno tiene factores de corrección de tiempo, la subtrama dos y tres contienen los datos de efemérides, las subtramas cuatro y cinco páginas del almanaque, que ha reducido los datos efímeros para otros vehículos espaciales (no uso esto). El C debe hacer todos los cálculos orbitales para obtener las posiciones de una nave espacial.

      … y con suerte querré llevar el seguimiento de SV a VHDL una vez que funcione bien en el software.

      • Bosquecillo dice:

        Mojosa. Me ocupo del tema;).
        ¡Manténganos actualizados por favor!
        Y si puedo ayudarte con ese VHDL, solo pregúntame.

  • Lou dice:

    Mike, rara vez se gana un “aplauso lento” (piense en un oficial y un caballero). Felicitaciones ante usted y nuestros esfuerzos en DSP y VHDL / verilog. Eres uno de los pocos “excelentes”

Óscar Soto
Óscar Soto

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *