Tracker GPS et calcul

dje8269

Senior Member
Bonjour à tous,

J'éspere que vous allez bien ?

J'ai une question purement théorique, pour connaitre la faisabilité d'un projet. Comme je sais qu'ici sévissent des personnes ultra calées dans ce domaine, j'en profite.

J'ai dans l'idée de réaliser un tracker GPS + Altitude + distance + direction. Le but étant de mettre une "balise" GPS sur un mobile d'un coté, et de récupérer sa position et son altitude pour afficher la distance et la direction qui nous séprare de l'autre.

Pensez vous que c'est possible avec des modules.

Voila mon idée de départ :

BALISE "GPS":

Un capteur GPS genre : http://www.mikroe.com/click/nano-gps/ .

celui ci relié à un µC pour enregistrer les valeurs. Une fois enregistrées, les valeurs seront envoyées par voie radio avec ceci par exemple : http://www.mikroe.com/click/lora-rf/

Je ne sais pas si ce genre de module GPS ou un autre peuvent fournir l'altitude en même temps( j(ai pas fouillé la DS encore) . Sinon il faudrait un autre module genre : http://www.mikroe.com/click/altitude/

Voila pour la partie balise. On as donc la récupération de la position GPS + l'altitude . et on envoi ces informations VIA un module RF.
L'alimentation par pile me parait adéquat ( 4xLR06)


Le coté reception :

Un module radio le même que précédemment afin de récupérer les informations qui lui sont envoyé .
Mais également un module GPS pour comparer les coordonnées , et donc pouvoir indiquer une distance et une direction . Un module Altitude aussi, pour connaitre l'altitude par rapport à notre position.
Et un écran pour affichées la direction ou se trouve l'objet et la distance qui nous sépare de lui .

Sur le papier, ça à l'air faisable . Mais ça c'est sûr le papier. Savez vous a quelle problème je vais me confronter ? Je pense notamment aux calculs de coordonnées pour connaitre la distance qui séparent deux modules ?
Mais également la proximité d'une antenne GPS a coté d'un émetteur radio ?
La calibration des capteurs d'altitude? il doit bien y avoir quelque chose à réglé, suivant la pression atmosphérique ?

Je n'ai aucune notion la dessus alors je suis dans le purement théorique.

Merci de m'avoir lu !
 

BESQUEUT

Senior Member
Je ne sais pas si ce genre de module GPS ou un autre peuvent fournir l'altitude en même temps( j(ai pas fouillé la DS encore) ....
Savez vous a quelle problème je vais me confronter ? Je pense notamment aux calculs de coordonnées pour connaitre la distance qui séparent deux modules ?
Mais également la proximité d'une antenne GPS a coté d'un émetteur radio ?
Bonjour,
Tout GPS fonctionne en réalité en X,Y,Z spatial puis calcule des coordonnées : Latitude, Longitude, Altitude ou X,Y Z dans une projection donnée, le tout sur un géoïde de référence.
Donc oui, tu auras l'altitude, et en prime l'heure avec une précision diabolique.
La précision (lorsque le ciel est dégagé) est de l'ordre de quelques mètres horizontalement et au moins du double verticalement.
Si la vue sur le ciel est étroite, ça peut se dégrader à plusieurs dizaines de mètres.
A noter que ce modèle est le plus mauvais de la série : pas de GLONASS, SirfStart IV...

Un GPS est un pur récepteur, sur des fréquences bien spécifiques. Normalement pas de problèmes avec un émetteur radio voisin, mais il ne faut pas exagérer quand même...
Pour un calcul distance/direction, il faut la trigo et la racine carrée : pas facile avec un Picaxe, mais faisable (comme déjà montré) si on n'est pas trop regardant sur la précision. Voir également la doc sur le protocole NMEA...
 
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dje8269

Senior Member
Merci pour toutes ces précisions. Je cherche un peu de précisions mais pas forcement quelque chose d'archi pro. Maintenant si vous me dites que celui est le pire, je ne le retiendrais pas. Ne sachant pas trop les caractéristiques utiles et nécessaire je me suis tourné ver le plus petit.

Auriez vous une préférence à me faire connaitre sur cette page par exemple : http://www.mikroe.com/click/wireless-connectivity ou une autre d'ailleurs .
Le tout c'est que ce soit facilement interfaçable avec un µC (SPI, UART I2C) et possédant une antenne intégrée.

Peut-on mettre tout ceci dans un boitier plastique ? Ca ne devrait pas trop gêner la reception si c'est protéger dans un boitier avec l'antenne au dessus non ?
Je me dis donc que c'est à ma portée avec un peu d'aide !

*Ce ne sera pas avec des picaxes mais des PICs ( 8bits)
 

BESQUEUT

Senior Member
Maintenant si vous me dites que celui est le pire, je ne le retiendrais pas. Ne sachant pas trop les caractéristiques utiles et nécessaire je me suis tourné ver le plus petit.
Ce ne sera pas avec des picaxes mais des PICs ( 8bits)
Je n'ai pas dit que c'était un mauvais modèle, simplement que c'est le moins bon de ce constructeur.
En fait, il me semble bien suffisant pour les besoins évoqués.
Maintenant, si ce n'est pas pour un Picaxe, je ne peux plus rien pour toi...
 

dje8269

Senior Member
Ok je comprends , merci en tout cas.

En tout cas c'est plus intéressant comme projet de travailler avec les GPS. Je vais étudier les formules pour convertir deux coordonnées en distances .
 

PieM

Senior Member
dje said:
Je cherche un peu de précisions mais pas forcement quelque chose d'archi pro.
Mais encore ...

Car le fait de faire des calculs par différence double l'imprécision ! Et pour l'altitude, ça devient critique !
Sinon GPS + Glonass semble etre un minimum.

Concernant la proximité d'un LoRa je serais assez prudent ! les interférences peuvent exister.
des modules tels le MTK3339 sont pourvus de système évitant ces interférences:

Because different application (Wi-Fi, GSM/GPRS, 3G/4G, Bluetooth) are integrated into navigation
system, the harmonic of RF signal will influence the GPS reception, The multi-tone active
interference canceller (abbr: MTAIC) can reject external RF interference which come from other
active components on the main board, to improve the capacity of GPS reception without any needed
HW change in the design. PA6H can cancel up to 12 independent channels interference continuous
wave (CW)
 
Last edited:

dje8269

Senior Member
Sinon GPS + Glonass semble etre un minimum.
Merci pour cette précision.

Car le fait de faire des calculs par différence double l'imprécision
C'est pas faux et bien vu, quand on est dans le pire des cas ! a prendre en compte effectivement.

Mais encore ...
N'étant pas expert je cherche surtout la facilité d'utilisation et de communication avec un µC en plus de la précision.
Par facilité d’utilisation, j'entends par exemple, me sortant les coordonnes toutes prêtes sans faire des calculs si possible, avec une communication traditionnel genre UART, SPI, I2C. Si en plus il peut être ultra performant et petit je suis preneur aussi ;)
 

PieM

Senior Member
De toute façon , tout GPS communique via des trames d'informations qui sont normalisées. (NMEA)
une trame GGA c'est

$GPGGA : Type de trame
064036.289 : Trame envoyée à 06h 40m 36,289s (heure)
4836.5375,N : Latitude 48,608958° Nord = 48°36'32.25" Nord
00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7°40'56.238" Est
1 : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS)
04 : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées
3.2 : Précision horizontale ou HDOP
200.2,M : Altitude 200,2, en mètres
,,,,,0000 : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs
*0E : Somme de contrôle de parité, un simple sur les caractères entre $ et *


Une RMC:

$GPRMC : type de trame
053740.000 : heure exprimée en hhmmss.sss : 5h 37m 40s
A : état A=données valides, V=données invalides
2503.6319 : Latitude exprimée en ddmm.mmmm : 25°03.6319' = 25°03'37,914"
N : indicateur de latitude N=nord, S=sud
12136.0099 : Longitude exprimée en dddmm.mmmm : 121°36.0099' = 121°36'00,594"
E : indicateur de longitude E=est, W=ouest
etc ...

Après, pour le calcul tu peux utiliser:
http://geodesie.ign.fr/contenu/fichiers/Distance_longitude_latitude.pdf

ou plus simple si les distances sont faibles...
 

PieM

Senior Member
Ok merci !

donc suivant le module GPS, la trame à traiter sera différente !

La formule de ton lien donne le tourni !! :rolleyes:



Tout dépend de ce qu'on appelle faible ? environ 4000 mètres d'altitude et 3 ou 4Kms horizontalement.

j'ai vu ca sinon : http://www.lextronic.fr/P29360-recepteur-gps-oem-ls20031.html
ou
http://www.lextronic.fr/P29511-recepteur-gps-oem-em-506.html

Mais il ne parle pas de GLONASS
La compatilité Glonass n'est pas très courante en matériel OEM. le LS20031 est équipé de la puce MTK3339 dont je parlais plus haut. ça semble un bon produit compte tenu des éventuelle interférence, avec la possibilité en + d'une antenne externe.
Mais voir http://www.selectronic.fr/parallax-module-gps-usb-2.html !
le même en moins cher...

avec 4000 m il faut faire le calcul en orthodromie, donc c'est la formule que je t'ai indiquée.
Rien de compliqué avec cette formule si on a un µC susceptible de calculer en virgule flottante.

donc suivant le module GPS, la trame à traiter sera différente !
Non car la même puce GPS donne plusieurs trames (au moins 4).
 

dje8269

Senior Member
Merci beaucoup.

Du coup ce projet à l'air réalisable c'est cool.

Merci à vous je ne manquerais de vous tenir au courant si je lance ce projet .

Je vais donc partir sur ce module plus un module RF et essayé de faire queqlues choses .
 

dje8269

Senior Member
Bonsoir,

Mon anglais technique n'étant pas au top, j'ai du mal à comprendre la subtilité entre Hot start, cold start et warm start ?

J'ai cru comprendre que c'était le fait de garder ou non certains paramètres en mémoire. Mais il y à grosso modo 30 secondes d’écart entre un "hot" et un "cold" , seulement pour aller cherche en mémoire des données , c'est clairement pas ça .

ce serait certainement pour trouver des satellites plutot?

Oui mais sur un démarrage avec enregistrement des coordonnées précédentes, et que l'on l'allume à un autre endroit ? il faudra quand même qu'il se retrouve le pauvre?
Est ce pour une utilisation dans un même lieu ? ou pour une mise en veille ?

Voila désolé si mes questions cous paraissent stupides.
 

PieM

Senior Member
En gros:
Un cold start est un démarrage où le GPS doit s'initier totalement : recherche des satellites disponibles, via l'almanach, puis recoit les éphémérides avant de pouvoir calculer une position.
un warm start, c'est la même chose sauf que le système a gardé en mémoire la position dans un rayon de plusieurs 10 kms, l'almanach des satellites. il lui reste à obtenir les éphémérides des satellites envoyés toutes les 30s. et valides pendant 4 heures
Un hot start, part avec une position, un almanach, et des éphémérides valides. Donc la position est rapidement calculée.
 

dje8269

Senior Member
Merci PieM pour ces précisions.

Puis je dire alors : qu'on utilise un hot start, après une mise en veille par exemple ? et un cold start après une mise sous tension ?
 

PieM

Senior Member
Merci PieM pour ces précisions.

Puis je dire alors : qu'on utilise un hot start, après une mise en veille par exemple ? et un cold start après une mise sous tension ?
Non. Les infos sont gardées en eeprom. la mise sous tension n'a pas d'incidence.
ce n'est que si les données sont caduques, en fonction de la durée d'arrêt ou d'un déplacement hors des 100 kms, ou d'un reset du gps, que ça nécessite un cold start.
 

srnet

Senior Member
Apologies for replying in English, but my French is limited to being able to order beer, i.e. the essentials.

In a cold start when a GPS has power applied for the first time, it must first learn about the satellites. Typical cold start to first fix is about 45 seconds, but this will depend on the view of the sky the GPS antenna has and how good the antenna is. Better antennas give faster fixes.

Once the GPS has a fix it can save the satellite information in battery backed up memory, which you need to keep going, usually with a small battery.

The GPS can be powered off after it gets a fix and when its powered on again (a warm start) it can often acquire a new fix in 2 - 5 seconds, again depending the view of the sky the GPS antenna has and how good the antenna is.

Thus a GPS with battery backup can normally be switched off till you need a new fix and the power savings are considerable.
 
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