Глобальные системы позиционирования *

В мониторинге транспорта телематические данные — это основа для принятия решений. Однако даже самые продвинутые системы не застрахованы от ошибок и погрешностей. Расхождения в данных спутниковой навигации, которые мы разбирали в предыдущих статьях, зачастую обусловлены не только методами расчета, но и качеством самих данных.

В этой статье мы разберем оставшиеся 3 поля из нашего датасета, кроме показаний пробега по одометру, полученные через CAN-шину. Мы разберем, как эти показатели формируются, какие значения считаются приемлемыми и как интерпретировать их при анализе данных. На основе реального датасета мы проанализируем влияние качества данных на точность расчета пробега.

В этой статье мы разберём методы расчета скорости и направления движения в транспортной телематике, а также сравним их точность на реальных данных. Можно было бы назвать эту публикацию аналогичным образом: “Скорость автомобиля: почему значение в навигаторе и стрелка спидометра расходятся?”.

Нельзя обойти тему скорости в рамках цикла наших статей, так как ранее мы выяснили, что одометр транспортного средства считает пробег именно на основе скорости движения. Направление или курс движения - менее важный параметр, который зачастую используется только для визуализации маркера объекта на картографической подложке. 

Мы с вами живем в трехмерном мире и не можем игнорировать третью компоненту координат в пространстве. Но в мониторинге транспорта исторически так сложилось, что высота зачастую игнорируется. Возможно, это наследие от мореплавателей, откуда и зародилась навигация, которым высота над уровнем моря казалась неизменной константой ;) У нас в системе до сих пор есть трекеры-"долгожители", которые шлют свою скорость в морских узлах.

Например, в экспертной статье от разработчиков СМТ Wialon про неверный пробег вообще не упоминается высота. При этом в разделе документации про основные счетчики указано, что высота все-таки учитывается, если ее разброс менее 500 (!) метров между телематическими сообщениями. На практике же зачастую учет высоты отключают из-за недостаточной точности его значения в данных от GPS-трекеров. В этой статье мы попробуем оценить разницу в пробеге с учетом высоты и без нее.

Предыдущая часть

Разовый расчет конкретного случая расхождения одометра и пробега по спутникам - это хороший аргумент в диалоге с Клиентом в рамках оказания услуг по мониторингу транспорта. Но провести сотни или хотя бы десятки таких экспериментов проблематично, как минимум, потому, что техника предназначена для целевого использования, а не экспериментов в рамках деловых отношений.

Поэтому попробуем провести исследование на обезличенных данных с реальных транспортных средств южной инфраструктурной геозоны платформы управления автопарками Waliot. Юг выбран по нескольким причинам: во-первых, это самый крупный кластер Waliot по количеству собственных объектов мониторинга и соответственно телеметрии, во-вторых, здесь мы сможем оценить влияние РЭБ и дорог с серьезным перепадом высот (перевалы и серпантины).

Если кратко, то ни одометр на приборной панели, ни показания спутниковой навигации никогда не будут идеально точно отображать реальный пробег автомобиля. На этом можно было бы поставить точку, но задача измерения пробега автомобиля является важной не только для личного использования, но и для транспортных компаний и предприятий с автопарками, которые ведут учет эксплуатационных показателей своей техники. Пробег является одним из главных показателей состояния автомобиля, определяющий регламент проведения технического обслуживания, замену расходных материалов и запчастей, а также управление затратами на предприятии. В действительности для большинства этих задач корректнее использовать моточасы двигателя, но эта тема выходит за рамки данной статьи.

Размышляя о том, зачем я живу и в чем смысл моего существования, я пришел к мысли, что человечеству захватить Млечный путь.

Невероятно эффективное общество, где каждый поддерживает друг друга. В котором существует полная свобода для развития. Где доступ к ресурсам находится в свободном доступе у каждого индивида, кто трудится на благо общества.

Все мы пользуемся шкалой времени UTC в том или ином виде, ибо именно по ней выставляется время в каждом часовом поясе. В её основе лежит время TAI (усреднённое время 450 атомных часов, расположенных по всему миру), что по сути делает эту шкалу максимально точным способом подсчёта времени. Однако есть неприятный ньюанс: длительность солнечных суток (одного оборота Земли вокруг своей оси) не равна 24-м часам (86400 секунд по атомным часам; запомните эту цифру, она нам ещё пригодится). Тем не менее наступление следующего календарного дня мы определяем именно как интервал времени в 24 часа.

Предположим, что время полного оборота Земли вокруг своей оси на одну секунду больше, чем 24 часа по атомным часам. Пусть в первый день рассвет наступает в 6 утра. На второй день рассвет наступит в 06 часов 00 минут 01 секунду (давайте для простоты забудем о наклоне земной оси и прочих сложностях, которые могут помешать ухватить нам суть проблемы). На третий день рассвет наступит в 06:00:02. Через какое-то врем мы ошибёмся ровно на 12 часов: заход солнца будет случаться в 6 утра.

К счастью, средняя длительность солнечных суток в 2000-м году была равна 86400,002 секунды (убегание всего на 2 миллисекунды в год), поэтому расхождение накапливается не так быстро, но тем не менее оно есть. И если вам показалось, что всё это очень похоже "проблему" с високосным годом, то вы чертовски правы. Только там всё происходит из-за вращения Земли вокруг солнца, которое не равно 365 дням, а тут из-за вращения Земли вокруг своей оси, которое не равно 24-м часам (два независимых вращения, не будем их путать!).

Система A-GPS, которая отвечала за быстрое и точное определение геопозиции на мобильных устройствах, перестала полноценно работать в России еще в 2022 году. Ее отключение затронуло абсолютное большинство смартфонов на базе процессоров Qualcomm и MediaTek, которые были вынуждены следовать санкционному режиму, чтобы самим не попасть под ограничения. Именно поэтому сейчас мы испытываем проблемы в работе приложений-навигаторов, которые нередко напрочь отказываются определять свое местоположение и строить маршрут. Мириться с этим было нельзя, и АО «ГЛОНАСС» по прошествии всего лишь полутора лет представила собственный аналог A-GPS, который уж точно никто не отключит.

На заре развития кикшеринга, как класса городских микромобильных устройств, ещё не было устоявшихся ограничений — просто в силу новизны. Довольно сложно регулировать что-то, не имея возможности наследовать уже устоявшиеся практики. Однако сегментация зоны проката на участки с различными правилами — штука весьма понятная и появилась сразу же, постепенно эволюционируя с растущими потребностями, вместе с тем обрастая проблемами с использованием. Одной из них была недостаточная скорость реакции в некоторых случаях.

Меня зовут Сергей Шилин, я руковожу разработкой электроники и встроенного ПО в Whoosh. В этой статье расскажу, почему не embedded-задача попала в embedded-отдел и как мы научили микроконтроллер считать H3-индексы и определять вхождение в любую функциональную зону за 0.1 секунды. Прошу под кат!

Эффективное управление автопарком лежит в основе логистики компании, но эта область сопряжена со сложностями и проблемами. Ежедневно логисты и диспетчеры должны учитывать множество факторов при планировании оптимальных маршрутов и операций, одновременно борясь с более глобальными проблемами, такими как нехватка водителей, рост цен на топливо, задержки доставки и давление со стороны регуляторов.

Ранее в статье Получаем спутниковые координаты GPS/ГЛОНАСС с помощью модуля SIM868 на Repka Pi мы рассказали про модуль GSM/GPRS/GNSS Bluetooth HAT, реализующий все основные функции смартфона, в том числе получение координат GPS.

Теперь вы узнаете, как подключить к микрокомпьютеру Repka Pi модули, созданные компанией u-blox AG, созданные специально для работы со спутниковыми системами глобального позиционирования GNSS. Такие модули пригодятся, например, если вам не нужна полная функциональность SIM868.

Пользуясь нашей статьей, вы научитесь настраивать конфигурацию таких модулей с помощью программы, составленной на языке Python, а также мощной программой U-CENTER, созданной компанией u-blox AG. Такая настройка пригодится, например, для работы с российской системой ГЛОНАСС.

Морские суда непрерывно передают о себе информацию при помощи автоматической системы идентификации (AIS, Automatic Identification System). Она помогает уменьшить риск столкновения судов друг с другом, а также дать возможность капитанам иметь актуальную информацию об окружающей обстановке, особенно в сложных метеоусловиях. Сегодня мы попробуем принять сигналы AIS от морских судов в Средиземном море и посмотрим, насколько они информативны.

Выживание белых медведей в различных условиях, включая потепление. Разные подходы в способах добычи еды, количестве энергии затрачиваемой на передвижения и охоту.

Задача изучения перелётных птиц до начала века мелких спутниковых передатчиков была почти нерешаемой. Конечно, люди знали, что птицы куда‑то улетают на некоторое время. А сколько из всех, куда, с какими остановками и маршрутами — оставалось тайной. Неподъёмности задаче до XXI века добавляло то, что птицы буквально крыльями махали на все человеческие границы: живут в Италии, зимуют в Египте или Турции, пересекают какие угодно регионы.

Но пришёл век доступного спутникового интернета, навигации с точностью до 10 метров, маленьких приёмников, появились передатчики сигнала о местонахождении, хорошие, но не тяжёлые литиевые аккумуляторы, да ещё и максимально сжатое энергопотребление устройств.

В этой статье я расскажу о том, как я делал самодельный SDR GPS приемник на микроконтроллере. SDR в данном случае означает, что приемник не содержит готовых GPS-модулей или специализированных микросхем для обработки GPS сигналов - вся обработка "сырых" данных выполняется в реальном времени на микроконтроллере (STM32 или ESP32).
Зачем я это сделал — просто Just for fun, плюс - получение опыта.

Сегодня уже трудно найти человека, который не знает, что такое навигатор и GPS-координаты. В этой статье мы расскажем о том, как встроить функции навигатора в устройство, собранное на базе микрокомпьютера Repka Pi. Для получения координат мы будем использовать модуль GSM/GPRS/GNSS Bluetooth HAT, о котором вы уже знаете из предыдущих статей нашей серии про эти модули на базе SIM868.

Полученные GPS-координаты вы сможете использовать в устройствах IoT, роверах, самокатах, дронах, автомобилях, в шлагбаумах, воротах и так далее.

Вы научитесь получать от модуля сообщения NMEA в формате передачи данных между корабельными приборами. Этот формат часто применяется при интеграции навигатора с различными устройствами, которые должны получать и отслеживать данные о местоположении, направлении, скорости, параметры навигационных спутников и другие данные.

Контролируя GPS-координаты своего устройства, вы сможете получать сообщения о начале движения или остановке устройства, о вхождении в определенную область, заданную своими координатами или о выходе устройства из этой области. Также можно контролировать высоту, скорость и направление перемещения устройства. Например, можно реагировать на превышение скорости, отправляя сообщение в центр обработки данных.

Если устройств много, то данные о координатах, добавленные в телеметрические данные, позволят сразу понять, где находится то или иное устройство, требующее внимания или обслуживания.

Модуль GSM/GPRS/GNSS Bluetooth HAT может отправлять данные, например, через GPRS или SMS, а также совершать телефонные звонки.