Тестирование GPS модуля u-blox 6

Рис.2 Электрическая принципиальная схема подключения GPS, LCD

Передача данных на МК

Данные с GPS модуля на микроконтроллер передаются по UART.

Выводы микроконтроллера, используемые модулем UART, являются линиями порта PD. В качестве входа приемника (RXD) используют вывод РD0, а в качестве выхода передатчика (TXD) - вывод PD1.

GPS модуль передает данные на микроконтроллер со скоростью 9600 бод. Поэтому для корректной работы и своевременной передачи данных с GPS на МК необходимо правильно настроить UART на микроконтроллере (инициализировать). Настройки скорости приема учитывают, какой режим передачи используется (обычный или ускоренный), частоту тактирования микроконтроллера, скорость передачи данных с устройства на МК. Отвечает за данную настройку регистр AVR микроконтроллера UBRR. Его значение находится по формуле:

р ,

UBRR = baud — ^, где Fck - тактовая частота микроконтроллера, BAUD - скорость передачи данных GPS модуля в бодах, 16 - для обычного асинхронного режима (8 - для ускоренного).

К МК подключен внешний кварц на 16 МГц.

Рассчитаем значение регистра UBRR.

UBRR =

16000000 16•9600

— 1 = 103

Заключение

В ходе данной работы был подключен GPS модуль к микроконтроллеру и настроен на передачу данных по протоколу NMEA 0183. Была собрана электрическая схема с выводом координат на LCD дисплей. Следующим этапом будет тестирование на точность GPS, и далее составление алгоритма и написание программы для навигации робототехнической платформы по GPS.

Литература

5. Brian W. Evans. Arduino Programming Notebook.- Publeshed: First Edition August 2007.

6. Блог: Arduino [Электронный ресурс]. URL: http://arduino.ru/ Режим доступа: свободный (дата обращения: 14.06.2014).

7. Datasheet на GPS модуль Ublox 6m.

8. Datasheet на микроконтроллер ATmega328.

Черных А.А.

Студент; НИ Томский политехнический университет

ТЕСТИРОВАНИЕ GPS МОДУЛЯ U-BLOX 6

Аннотация

В данной работе будет протестирован GPS модуль Ublox 6 средствами ПК, а также подключенный непосредственно к МК AVR ATmega 328. Данная система является одним из основных узлов робота, и должна строго соответствовать требованиям точности позиционирования в пространстве.

Ключевые слова: GPS, EB_view, микроконтроллер.

Chernykh A.A.

Student; Tomsk Polytechnic University TESTING GPS MODULE U-BLOX 6

Abstract

In this article will be tested a GPS Module 6 Ublox by the means of PC and connected directly to the MC AVR ATmega 328. This system is one of the basic units of the robot, and should strictly meet the requirements of the positioning accuracy in space.

Keywords: GPS, EB_view, microcontroller.

Введение

Одной из основных задач робототехники является позиционирование и навигация робота в пространстве. Для использования того или иного модуля в роботе необходимо, чтобы он соответствовал характеристикам для соблюдения точности

21

позиционирования платформы в пространстве. Поэтому, прежде всего, необходимо протестировать модуль, в частности GPS, для его дальнейшего применения.

Тестирования программой EB_view

Проверка времени холодного/теплого старта, а также количество найденных спутников осуществлялась программой EB_view (рис. 1). GPS модуль был подключен к программатору через переходник usb-uart

На изображении земного шара в программе обозначены видимые спутники. Синим цветом выделены использующиеся спутники для определения местоположения.

Тест проводился внутри здания девятиэтажного дома на шестом этаже в условиях города, что можно отнести к неблагоприятным условиям (помехи, перекрытый небосвод). Тем не менее было найдено 9 спутников, 5 из которых использовались для определения местоположения.

02 ОБ 07 OS 1Q Рис. 1 Работа с GPS в программе EB_view

Определение точности в городских условиях

Тест производился в центре города в кирпичном здании. Были зафиксированы несколько координат одной точки у подоконника внутри помещения в течение минуты.

Значения географических координат при измерении в статике: тл:°30'50,64N, 85°01'24,28£’

1) xx°30'50,63N, 85°01'24,27Е

2) xx°30'50,62N, 85°01'24,28Е

3) xx°30'50,61N, 85°01'24,23Е

4) хт°30'50,58N, 85°01'24,19Е

Представленные координаты на LCD через МК были переведены в подходящий формат для расчета дистанции сервисом

“карты Google”. Расчет дистанции между координатами производился online сервисом “PLANETCALC Онлайн

калькуляторы”.

Расчет основан на проецировании сферы на цилиндр, а затем развертывание этого цилиндра на плоскость. Так перемещение робота планируется на сравнительно небольшие дистанции (не более двух километров в одном направлении), представляем Землю в виде шара, а не геоида.

Пример расчета расстояния между двумя географическими координатами показан на рисунке 2. Дистанция в сервисе указана в километрах.

Расстояние между двумя координатами ф

Широта 1:

Долгота 1:

Широта 2:

Долгота 2:

Точность вычисления:

S- ° 30 г 50.64 |

р,- о 30 г 50.63 |

я^ ° I01 ' I I 24.27 |

0.1234567690

с.ш. '• га. иг.

в.д.  3-Д

с.ш.  ' ю.ш.

в.д.  З.д.

Расстояние:

0.0005528675

Рис.2 Расчет дистанции между географическими координатами

22

Дистанция между первыми координатами и вторыми - 0,352 м, третьими и четвертыми - 0,907 м, третьими и пятыми - 1,97 м. Видно, что диапазон изменения в статике 0,35-1,97 метров. Для городских условий с частично перекрытым небосводом зданием это отличные показатели.

Определение точности GPS в лесной местности

Так как последующее применение системы навигации планируется на роботе, перемещающегося по лесной местности, тестирование модуля там и проводилось. При проведении экспериментов на точность GPS модуля были кратковременные осадки, ветер. Это существенно ухудшает прием сигнала и точность показаний с GPS.

Принцип проведения эксперимента аналогичен предыдущему пункту.

Дистанция между первыми координатами и вторыми - 1,716 м, первыми и третьими - 4,147 м. Видно, что диапазон изменения в статике 1,716 - 4,147метра. Точность показаний была не высокой по причине плохих погодных условий.

Проверка измерения точности дистанции

Была произведена проверка точности приемника GPS. В ходе проверки модуля был произведен замер координат в двух точках находящихся на расстоянии 29 метров друг от друга. Это расстояние было измерено с помощью рулетки. Тест также проводился в это же время на том же месте.

Разность показаний между реальной дистанцией и измеренной по GPS составила 2,547 метра, что меньше четырех метров.

Заключение

Таким образом, заявленная точность производителем GPS модуля соответствует действительности. При неблагоприятных условиях максимальное отклонение составило от 0,35 до 4,147 метра. Планируется его применение в робототехнике для навигации, и дальнейшие испытания будут проводиться непосредственно на роботе.

Литература

1. PLANETCALC Онлайн калькуляторы [Электронный ресурс]. URL: http://planetcalc.ru/73/ Режим доступа: свободный (дата обращения: 18.06.2014).

2. Блог: Arduino и проекты [Электронный ресурс]. URL: http://robocraft.ru/blog/news/1068.html Режим доступа: свободный (дата обращения: 20.06.2014).

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / BIOLOGY

Маленкова А.С.

Кандидат биологических наук, Оренбургский государственный педагогический университет ДРЕВОРАЗРУШАЮЩИЕ БАЗИДИОМИЦЕТЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

В статье приводятся результаты изучения древоразрушающих базидиомицетов в естественных и искусственных насаждениях Новосергиевского района Оренбургской области. Обсуждается видовое разнообразие и зависимость количества видов грибов от возраста насаждений и их типа. Анализируется фитопатогенный статус изученных насаждений.

Ключевые слова: древоразрушающие грибы, естественные древостои, искусственные насаждения, Новосергиевский район, Оренбургская область.

Malenkova A.S.

Candidate of biological sciences, Orenburg state pedagogical university

WOOD-DESTROYING BASIDIOMYCETES OF THE CENTRAL PART OF THE ORENBURG REGION

Abstract

In article the results of wood-destroying basidiomycetes investigations in natural and artificial tree stands of Novosergievka district of the Orenburg region are given. Noted species diversity and dependence of the number of wood-destroying fungi species upon the stand age and maturity of phytocenotic environment in them. The phytopathogenic state of forests is considered.

Keywords: wood-destroying fungi, natural tree stands, artificial tree plantations, Novosergievka district, Orenburg region

Each ecosystem is characterized by a certain set of components that provide for an indeterminate amount of its existence. One such component is the existence in the ecosystems of the reducers - organisms able to decompose dead organic matter. The fundamental role in this regard perform xylotrophic (wood-destroying) fungi able to destruction of tree litter and mortality and transferring it into a form that is accessible to other living organisms. In the Orenburg region the systematic work on the study of xilotrophic fungi are quite a long time, during this time, managed to get reliable information on species composition and ecological characteristics of wood-destroying fungi in natural and artificial tree plantations of the region. But the work is far from completing, as the network covers not all types of stands, presents in the Southern Preurals. For this reason, remain relevant studies of the ecology of xylotrophic basidiomycetes in different districts of the region. Significant materials were obtained as a result of perennial research of xylotrophic basidiomycetes biota of Novosergievslyi district of the Orenburg region, started by M.A.Safonov in 1995 in natural stands and expanded by our research of xylotrophic fungi biodiversity in artificial tree stands [1].

Orenburg region is situated in the extreme South-East of the European part of Russia, in the South Ural. Novosergievskyi district is situated in the Central part of the region and its nature contains many features, typical of the region as a whole. Territory of district is a hilly terrain, characterized by asymmetric structure with high steep slopes on the right banks and the long flat on the left banks.

Forests are mainly located in the southern part of the district where the soil is more light. Among forest massifs need to mark tract Novyi Kolok and tract Stepnoi Mayak near village Stepnoi Mayak, formed by the plantations of oak, linden, aspen and birch. On the southwestern outskirts of settlement Staraya Belogorka is allocated oak forest Dubrava Korsh-Uman; near Krasnaja Poliana village is located tract Atamanovsky spring, surrounded by forest. The total forest cover of the area is about 1.7%.

Natural plantings are supplemented by artificial tree plantings. The most famous forest, which is the artificial genetic reserve [5], is Platovskaya dacha, created in the period from 1882 to 1900 by N.K.Genko and consisting of plantations of Pinus sylvestris, Quercus robur, Betula pendula, Populus tremula. There is also artificial plantations of Pinus sylvestris L. in tract Pokrovskie pines, created in the mid 50-ies of the last century on the sandy soils at the right bank slope of the valley of Samara river.

Studies have covered areas of natural forests and artificial plantations within Novosergievkyi district. Sampling was carried out by route accounting with a description of the general vitality of trees and shrubs and undergrowth. For the identification of the fungal basidioms Russian and foreign definitional literature was used, as well as the system of higher basidiomycetes, published in the book “Nordic Macromycetes” [6,7].

As a result of research in forests 50 species of xylotrophic basidiomycetes, related to 20 families and 14 orders of the division Basidiomycota were found.

Studied planting differs by species composition of wood-destroying fungi and the species richness. The most numerous families are Chaetoporellaceae (5), Steccherinaceae (5), Coriolaceae (4), they account 20 % of the species found in studying forests, which is in line with the whole regional mycobiota [3]. The biggest orders are Hyphodermatales, Fomitopsidales, Auriculariales, Coriolales.

23