Страница 1 из 1

Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 29 апр 2017, 12:37
verter
Коллеги, подскажите как можно реализовать программную корреляцию принимаемых данных от нескольких (физически) устройств GPS/Глонасс?

Имеем комп. К нему подключены два автономных устройства. Каким софтом можно сделать что-то вроде мультиплексирования?
Для чего это нужно?
1. Некоторое ожидаемое увеличение точности позиционирования, особенно в сложных условиях (плотный лес, движение вдоль/под ЛЭП и т.д.)
2. Устройство 1 подключено к встроенной антенне. Устройство2 - через докстанцию к внешней антенне. И если нужно отстегнуть прибор и выйти (автомобиль, квадроцилк, снеж) с ним пешком "в поля" - устройство 2 автоматически "теряется", т.к. его антенна осталась "на борту". А поскольку точность и всетакое выше с внешней антенной, устройство2 - является основным, и основная программа (не важно, нроут, планета, озик или другая по ситуации) использует как источник именно устройство2 с внешней антенной. Поэтому работают все две проги - основная с у2 и на случай выходов - дополнительная с у1.

У устройства - компьютера, есть возможность автоматического переключения GSP устройства между внутренней/внешней антеннами. Но работает не всегда корректно и требует подключения к доку еще одной железки, которая там лишняя и по смыслу и по условиям. Поэтому вариант с установкой (внутренние модули mini pci-e) двух "железок" оказался самым надежным и условно удобным.

Но для фатального удобства хотелось бы принимать данные от обоих модулей, транслировать их объединенными в софтину. А при пропадании данных о позиции от одного из них - ничего бы особенного не происходило, кроме, возможного, снижения точности.

У GPS Gate (бывший Franson) есть режим MUX - NMEA Multiplexer - combine multiple inputs. Но работает оно как-то странно - данные1 чередуются с данными2 и в итоге позиция то есть то нет (если отключена одна антенна). Если же включить режим использовать данные только с корректной позицией - то не понятно как будет работать, когда оба устройства выдают "корректные" позиции, при этом с внешней антенной позиция по факту будет "более корректная". Вот такой кубик-рубика.
Может быть есть мысли по этому поводу, как все объединить? Спасибо.

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 19 окт 2017, 13:00
dimonster
Намудрили что-то непонятное. Какие-то секретные "устройства", какие-то антенны.
По мне так просто: оба устройства пусть пишут трек. Потом, уже дома на компе треки обрабатываем. Основным треком считаем тот, который получен от более "точного" устройства. А если в основном треке получились провалы, та дополняем куски из менее точного трека. А ещё можно попробовать как-то скомбинировать два трека, сравнивая их по точкам, и выбирая точки с меньшим HDOP.

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 20 окт 2017, 12:11
E_I
verter писал(а):
29 апр 2017, 12:37
Коллеги, подскажите как можно реализовать программную корреляцию принимаемых данных от нескольких (физически) устройств GPS/Глонасс?
Имеем комп. К нему подключены два автономных устройства. Каким софтом можно сделать что-то вроде мультиплексирования?
Для чего это нужно?
1. Некоторое ожидаемое увеличение точности позиционирования, особенно в сложных условиях (плотный лес, движение вдоль/под ЛЭП и т.д.)...
Нет "программы" корреляцкогоии. Есть функция корреляции, функция оценки корреляции... Т.е. вы абсолютно не владеете соответствующим разделом математики. Результатом такого подхода может быть только псевдонаучная методика. Но в красивой упаковке, для продажи простакам.

re:
Единственный научный подход к такой задаче - это смоделировать на компе (математически) случайный процесс получения координат GPS. Далее ввести в него моделируемую ошибку измерения с частотной характеристикой, приближенной к ошибке реального сигнала. И только после этого можно будет, варьируя амплитудно-частотную характеристику ошибки, посмотреть, как восстановить точный сигнал. Т.е скомпенсировать эту ошибку. Задача на первую главу будущей кандидатской диссертации. Так может быть для начала снова в школу?

Код: Выделить всё

Аналогичную задачу, по методике, я решил в области диагностики ядерного реактора. 
Которая формулировалась следующим образом:
- как расположить вокруг реактора датчики нейтронного потока (реактор - цилиндр, датчики вокруг реактора в одной плоскости), 
чтобы по их показаниям определить амплитуду и направления колебаний активной зоны реактора с учетом 
случайной ошибки измерений. И сколько нужно датчиков.
Решение - необходимо минимум 4 датчика. Но они не должны лежать на перпендикулярных диаметрах!

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 20 окт 2017, 13:56
kunix
По-моему, у человека задача очень простая.
Если есть сигнал от устройства У2 - использовать его.
(Возможно, модифицируя его сигналом от У1, при его наличии, с каким-то весом. Но это все от лукавого, скорее хуже сделаешь.)
Если нет сигнала от У2 - использовать У1.
За день пишется прожка на C, которая читает два COM порта, парсит NMEA, проверяет наличие сигнала, делает обработку, и пишет вывод в NMEA в виртуальный COM порт.

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 21 окт 2017, 08:35
dimonster
Полагаю, что человек перепутал слова "корреляция" и "коррекция". А вы его в школу отправили :)

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 21 окт 2017, 11:26
E_I
kunix писал(а):
20 окт 2017, 13:56
По-моему, у человека задача очень простая.
Если есть сигнал от устройства У2 - использовать его.
(Возможно, модифицируя его сигналом от У1, при его наличии, с каким-то весом. Но это все от лукавого, скорее хуже сделаешь.)...
А алгоритм модификации можете предложить, исключая пустословие типа "с каким-то весом"?
Конечно нет! Пока не смоделируете процесс так, как я предложил. Или у вас должна быть база экспериментальных данных отсчетов GPS. Бесконечная по времени, если процесс отсчетов GPS эргодичен. Или бесконечная база бесконечных временных реализаций отсчетов GPS, если процесс неэргодичен.
Так что - куда вы лезете, господа? Это уже докторская диссертация.
re:
kunix, у меня нет желания "дое......ся до людей". Я просто им объясняю, как нужно решать такие задачи. Вдруг это будущие Королевы, Люлька, Харитон...

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 21 окт 2017, 11:38
kunix
E_I, может хватит уже доебываться до людей со своими диссертациями?

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 24 ноя 2017, 14:35
verter
О! Ничего себе - восстание мертвецов :) Это я про внезапное оживание темы полугодовой давности!

Прастите радибоха, чьи религиозные чувства были сильно контужены:)

kunix спасибо за совет. Сложность в том, что при отключении компьютера от док-станции, порт "не отключается", и данные NMEA продолжают поступать - отключилась только антенна. Т.е. поставить приоритетным GPS1, а при его отключении подключить GPS2 не сработает. Устройство не отключается. У упомянутого Franson в режиме MUX есть возможность выбирать источник с valid GPS Position.
Но это все ж половинчатое решение - да, при отключении антенны GPS1 автоматом подхватиться GPS2. Но самый загадочный вопрос - а от какого устройства был входящий сигнал изначально? И переключится ли (а проверено - нет) обратно на №1 при подключении антенны?
Устройство №1 с внешней антенной имеет более высокую точность, находится не в "тени" (внутри автомобиля) и в сложных условиях (в первом сообщении) работает стабильнее. Проблема - едем едем, доехали до какой-то "попы", пошли ножками с прибором. Посмотрели, поставили какие пометки, вернулись в машину, поставили комп в крэдл, поехали дальше. И иногда таких выходом бывает много даже за час.

Ну и вопрос повышения точности, за счет применения нескольких устройств, также не решился.

Но в общем справляемся методом, примерно как описал dimonster - в "основное" время трек пишется отдельно устройством №1 и отдельно №2, при выходе пишется, естественно, только №2. Нужный кусок (хождение ногами) или прицепляем, или, если весь трек устройство №2 записало прилично, используем его. Так что, спасибо, всех победили. Возможно, кому-то будет информация полезна.

PS если кому-то чудятся кругом алчные барыги - расстрою. Деятельность общественно-спортивная.

Re: Сложение сигналов от нескольких устройств (вроде nmea multiplexer). Вопрос.

Добавлено: 24 ноя 2017, 18:26
kunix
Вы поменяли GPS местами. Раньше GPS2 был более точным и стационарным.

Если писать свою прожку, то все должно быть возможно.
Факт отключения GPS1 от антенны должен хорошо определяться по качеству фикса (HDOP, количество спутников, т.д.).
Все нужные данные есть в $GPSA.
Выбор более качественного источника, переключение назад (тут нужна некоторая консервативность) - все делается, как вам нужно, если умеете программировать.
Касательно трека - никто не мешает писать трек в своем формате, указывая все нужные данные.
Потом конвертировать в стандартные форматы.
Короче, проблема несколько тривиальная технически :)