Программа работы с бытовыми навигаторами в практике геодезиста

ИСПРАВЛЕНИЯ (уже!):
Прошу прощения, в режиме без записи в файлы программа обращалась к несуществующему файлу и падала. Вот исправленный вариант:
(Добавление)

Здравстуйте коллега и тезка!
Спасибо за выложенный пример. Я долго искал нечто подобное.

Спецификацию РИНЕКС-протокола я читал и не раз, но ответов на свои вопросы не увидел.
Ваши комментарии всегда внятны, поэтому, если не возражаете, у меня есть вопросы.

Вот 2 блока данных:
3 4
000 MARKER NAME
1 MARKER NUMBER
2.1000 0.0000 0.0000 ANTENNA: DELTA H/E/N
--> THIS IS THE START OF A NEW SITE <-- COMMENT
11 5 23 8 18 51.0000000 0 10 2 16 4 20 13 7 23 30 10R83

2 1
--> START OF KINEMATIC DATA <-- COMMENT
11 5 23 8 19 51.0000000 0 10 2 16 4 20 13 7 23 30 10R83

В заголовка файла MARKER NAME=2322, а здесь MARKER NAME=000 (и далее инкрементно до 031).
В заголовка файла MARKER NUMBER=<NONE>, а здесь MARKER NUMBER=1 (и далее инкрементно до 32).
Это особенности программы приемника + конвертера?
Но не это главное. Между этими блоками 60 сек. и 60 записей приемника в РИНЕКС.

START OF A NEW SITE - это начало новой станции для РИНЕКСА?
Последующие (до START OF KINEMATIC DATA) есть что?
Как их понимает и что с ними должна делать программа постобработки?

После START OF KINEMATIC DATA
11 5 23 8 19 51.0000000 -- 11 5 23 8 23 49.0000000 без малого 4 мин измерений.
Каждая секунда/эпоха пишет что? Некую точку на трассе из ~240 точек или что-то иное?
Как их понимает и что с ними должна делать программа постобработки?

РИНЕКС-строки 3 4 и 2 1 кодируют что?

В первой строке каждой эпохи
11 5 23 7 58 28.0000000 0 11 32 2 16 4 20 13 7 23 30 10R83
после секунд (28.0000000) стоит 0 - я вычитал (протокол РИНЕКС), что это флаг эпохи.

Перечитывая протокол РИНЕКС я записал себе (даже в main.c):
EpochFlag - флaг тeкущeй эпoxи (для СТАТИКИ = 0, изменять: для КИНЕМАТИКИ = 2 для OnTheFly = 5 (при начале движения и переходе к кинематике)

Простите великодушно за обилие вопросов. Я хочу научить свою программу правильно писать в РИНЕКС обычную топо-съемку.

 

Для chnav

В приемниках на SirfStar-II и SirfStar-III бинарные данные имеют различия в представлении (и декдировании соответственно) не только для float и double, но и для integer и short integer (даже 1-байтовые данные представлены по разному - например MID-28 SincFlag).

Вот что пришлось делать:
void ParsingSirfStarMessages(int MessageNum)
{
... ...
dblNum = bRoll(8); // для SirfStar double и float требуется перестановка байтов
memcpy(&dMsg, dblNum, 8);
MID1C.PR = dMsg; // Pseudo Range (m)
......
memcpy(&ucMsg, &ByteArray, 1);
MID1C.SincFlags = ucMsg; //
binflags = tobin(MID1C.SincFlags); // преобразовать байт в стоку битов
strcpy(strTmp, binflags);
......
}

BYTE* bRoll(unsigned int numBytes)
{
unsigned char* dblNum;
BYTE dblBytes[8];

if (!blnSS3) // for SirfStar-II
{
if (numBytes == 8)
{
dblBytes[0] = ByteArray[i+7]; dblBytes[1] = ByteArray[i+6];
dblBytes[2] = ByteArray[i+5]; dblBytes[3] = ByteArray[i+4];
dblBytes[4] = ByteArray[i+3]; dblBytes[5] = ByteArray[i+2];
dblBytes[6] = ByteArray[i+1]; dblBytes[7] = ByteArray;
}
if (numBytes == 4)
{
dblBytes[0] = ByteArray[i+3]; dblBytes[1] = ByteArray[i+2];
dblBytes[2] = ByteArray[i+1]; dblBytes[3] = ByteArray;
}
if (numBytes == 2)
{
dblBytes[0] = ByteArray[i+1]; dblBytes[1] = ByteArray;
}
dblNum = dblBytes;
return dblNum;
}

if (blnSS3) // for SirfStar-III
{
if (numBytes == 8)
{
dblBytes[0] = ByteArray[i+3]; dblBytes[1] = ByteArray[i+2];
dblBytes[2] = ByteArray[i+1]; dblBytes[3] = ByteArray;
dblBytes[4] = ByteArray[i+7]; dblBytes[5] = ByteArray[i+6];
dblBytes[6] = ByteArray[i+5]; dblBytes[7] = ByteArray[i+4];
}
if (numBytes == 4)
{
dblBytes[0] = ByteArray[i+3]; dblBytes[1] = ByteArray[i+2];
dblBytes[2] = ByteArray[i+1]; dblBytes[3] = ByteArray;
}
if (numBytes == 2)
{
dblBytes[0] = ByteArray[i+1]; dblBytes[1] = ByteArray;
}
dblNum = dblBytes;
return dblNum;
}
} // End Function bRoll()

char* tobin(BYTE b)
{
char res[] = " ";
int k=0;
for (int i = 8 - 1; i >= 0; i--, k++)
{
if ((b & (1 << i)) != 0)
res[k] = '1';
else
res[k] = '0';
}
return res;
}

chnav ! Поправьте меня, если что не так. И еще: как интерпретировать биты из MID-28 SincFlag, не могу понять.

 

Кто-то спрашивал, где есть GlobalSat BT-308 - вот нашел:
http://www.ebayclub.ru/modules/ebay/ite ... gory=14675

 

Обновленная версия программы работы с БЫТОВЫМИ приемниками/навигаторами Garmin-SirfStar и GlobalSat-SirfStar с чипсетами SirfStar-II и SirfStar-III под ОС Windows-XP.
Изменения/дополнения см. в файле INFO.txt
Хотелось бы услышать и увидеть результаты полевого тестирования и даже постобработки (если получится) от геодезистов.

P.S.
По записи в RINEX-OBS файл информации об изменении высоты антенны (реальная необходимость при кинематической съемке) и кодировании точек, снимаемых в кинематике (а это очень привлекательно), я уже не раз задавал вопрос на этой и других конференциях. Но "знатоки" на него не захотели (не смогли?) ответить.
Пришлось ответить самому. Посмотрите эти строки в RINEX-файлах в следующем прилагаемом LOG-архиве GNSS-Monitor2_LOG-files.zip
Возможно я и не прав, пусть выскажутся те, кто понимает вопрос.

 

А это файлы-примеры работы программы GNSSmonitor2_WinXP с теми приборами, которые смог подключить.
То есть по каждому приемнику/навигатору:
- бинарный файл,
- файл парсинга бинарных сообщений,
- RINEX-OBS файл,
- файл вычисленных геоцентрических координат точек по каждой эпохе,
- файл усредненных геоцентрических координат для каждой кодированной точки.

А для самых пытливых файл диалога программы с приемником (через COM-порт) - запрос/ответ в формате HTM, записанный программой Free Serial Port Monitor
Этот файл можно посмотреть в web-браузере. В нем команды программы приемнику и ответы приемника в 16-ричном представлении. Может представлять интерес для программистов.

P.S.
Эти файлы ТОЛЬКО ПРИМЕРЫ. Запись велась с балкона дома - с одной стороны стена дома, с другой - деревья в листве. Поэтому спутников мало, записи "рваные".
Те кто заинтересован и имеет возможность, запишите свои файлы в поле (желательно на точках с известными координатами в системе WGS) и опубликуйте их здесь.

 

У меня есть возможность выехать на полигон, постоять на точках с известными координатами в СК 42, но нет 2 ноутбуков. Если бы Ваша программа (конечно, я понимаю, что это трудно) была перекомпилирована на WMobile, я бы с удовольствием съездил в поле.

 

Я этим сейчас и занимаюсь. Универсальной на все мобайлы пока не получается.
Уточните версию на Вашем девайсе: Windows-2003 (v4.2), Mobille-5, Mobile-6.

 

у меня на всех КПК-шках WM 6.

 

Это версия программы для работы под ОС Win-CE/Mobile.
Проверена работа с наладонниками под ОС 2002, 5 и 6.
Время от старта программы до ее готовности к записи данных от 10 до 20 сек, в зависимости от модели приемника. ОСОБОЕННО критично время между стартом приемника и стартом программы. Приемник должен набрать некоторое количество данных (3d-фиксация, эфемериды спутников).
Поэтому не стоит судорожно тыкать в кнопки, лучше подождать сообщения программы о том что все необходимые данные получены и можно нажать кнопку "ACCEPT".
Если программа запущена, а приемник еще не "определился" в пространстве, то будет тихое завершение работы программы.
В одном архиве с программой лежат примеры ее работы с 5 разными приемниками.

Несколько слов о халяве.
Не только бесплатного сыра не бывает. За все так, или иначе приходится платить.
В данном случае платой будут (надеюсь) ваши файлы работы программы в поле, а также замечания/соображения о том, как лучше представить выходные данные для последующей их обработки. Обработки не только в программах постобработки от известных фирм, но и в некоторых самоделках принимающих данные из выходного файла координат (точек) и загружающего их в ....CAD в виде точек, полилиний (треков) и текстов-кодов точек. Тут я еще не все продумал.
Особенно важно/интересно как представлять в RINEX файле данные съемки коды точек.

 

Начал тестировать kinematic на только что приобретенном б/у magellan triton 2000. Запускаю переименованием в tocopy.exe.
Первое замечание: у всех созданных файлов дата создания 14,04,2006 и время примерно одинаковое для всех- чего не может быть.
Второй момент: Непонятно пока почему иногда при переключении на магеланновскую программу. прибор не видит спутники. галку "переключить на nmea при выходе"поставил.
А так спасибо. файлы собираются. У меня до базы 244 километра. Решение получается 0,5 метра большинство. Один раз получилось 1,7 метра причем количество эпох было больше чем в других файлах. Продолжаю изучать.

 

Оффтоп

Вставка "пятачка" - Нельзя ли сделать шапку этой ветки и туда сложить варианты проги, инстукции и т.д. что не рыскать по всем страницам?

 

Чето ерунда получается. разница между записями с одного места в разное время достигает десятков метров. Я чето не догоняю видимо. Наверное база далеко.
Хотя не 40 метров же разбег. Записи какието рваные получаются. Скриншот приложил. Обрабатываю в topcon tools 7.1.Записываю kinematic-ом 0.11


(Добавление)

На тритоне как не бился, GNSS-Monitor2 запустить не получилось.

 

Палыч, я бы сделал, но не знаю как. Может-быть модератора попросим?

Не смог "побороть" майкросовтовский крестик закрытия программы в ОС WinCE/Mobile, а еще одну кнопку для закрытия некуда вставлять. Этот крестик и заголовок главного окна по-разному ведут себя под разными ОС. Поэтому сделал 2 варианта (в основном из-за навигатора Mitac MIO C520).

Подскажите кто знает, что делать с фазой полученной с SirfStar-II, она выдается в метрах, а в RINEX-OBS по-моему надо показывать ее в циклах. С Garmin все ясно - там фаза в циклах. Если кто надумает ответить, то пожалуйста правильную формулу пересчета, а не "блям-блям".
Сравниваю свои файлы с файлами программы chnav и вижу разницу также в измерении DOPLER - его я пишу в PINEX таким, как в описании протокола SirfStar, а надо вероятно переводить из метров в Герцы. Может chnav прояснит ситуацию. Плохо я знаю SirfStar.

Если из-за фазы в метрах будет каша, то отключите фазовые измерения уже в программе постобработки - пусть останется только кодовое измерение, пока не прояснится с пересчетом.

Выкладываю подработанные файлы программы для ОС Win-Desktop и Win-CE/Mobile.

 

Отправил на форум и следом увидел ошибку. Извините, исправляю.

 

Отвечаю сам себе, вроде разобрался: магеланновская программа работает на скорости 9200 в nmea режиме.
следовательно такие настройки и ставить в kinematik.- в разделе "переключить на nmea при выходе"

 

О Доплере замолвите слово!

Garmin & SirfStar-II chipsets (eTrex, GPS72, GPSMap60) Message_16 (decimal 22):
======================================================
' из DeltaPR получается Doppler=DeltaPR/Lambda, Lambda=c/L1, c=2.99792458, L1=1575420000
Const Lambda = 0.19029367279836488047631742646405
DeltaPR As Single ' Delta_Pseudorange_rate (m/s) - 32 bit

и получаются доплеры такого порядка: 35000.000 Hz

GlobalSat & SirfStar-II SirfStar-III chipsets (BT-3xx, ...) Message_1C (decimal 28):
======================================================
// 1. Carrier frequency may be interpreted as the measured Doppler on the received signal.
// The value is reported in metres per second but can be converted to hertz using the Doppler equation:
// Doppler frequency / Carrier frequency = Velocity / Speed of light, where Doppler frequency is in Hz; Carrier frequency =
// 1,575,420,000 Hz; Velocity is in m/s; Speed of light = 299,792,458 m/s.

const float KDOPLER = 5.255035469; // Carrier frequency / Speed of light = 1575420000 Hz / 299792458 m/s
if (MID1C.CountPhErr==0 && MID1C.CountLPow==0)
Dopler[MID1C.SVID] = MID1C.C1 * KDOPLER; // Carrier-Frequency (m/Sec) --> Doppler frequency (Hz)

и получаются доплеры несколько иного порядка: 95000.000 Hz

Так как правильно вычислять эти доплеры, кто объяснит?

Об эфемеридах спутников
=================
Эфемериды спутников В НАЧАЛЕ работы программы выдают приборы SirfStar-II и совсем не хотят выдавать их приборы SirfStar-III.
В случае постобработки сессии (и статики и кинематики) эфемериды можно взять из интернета и тогда они не нужны в программе.
Но если днем сделана съемка, а вечером ее надо обработать, то интернет не поможет - там еще нет данных от различных базовых станций.
Поправки к измеренным "ровером" точкам "база" может вычислять опираясь на ТЕКУЩИЕ ЭФЕМЕРИДЫ.
Изменение будет такое: программа после нажатия кнопки "STOP" запрашивает эфемериды, записывает их в конце бинарного файла и только потом завершает работу.
Из приемников Garmin GPS25/35 я получал эфемериды и из них программа делала RINEX-NAV файл.
Так нужны, или не нужны эти эфемериды?

Об "устаревших" навигаторах
==========================
Так случилось, что купил я первым навигатор Garmin GPSMap 60cx - за красоту. Хороший прибор, но никаких "сырых" данных не выдает.
Это особенность Гармина+СирфСтара при переходе с чипсета SirfStar-II на чипсет SirfStar-III.
Потом купил приемник Garmin GPS-35 на чипсете SirfStar-II. Его бинарный протокол совершенство для постобработки, всего 2 сообщения общим размером 300 байт.
Но в этих байтах есть и псевдодальность и фаза и доплер, а также позиция и скорости вычисленные приемником. Но нет дисплея и входа для внешней антенны.
Я проштудировал, что выпускает Гармин на SirfStar-II и купил навигаторы GPS-72 и eTrex Venture, а хотелось GPSMap60 (без всяких буковок).
В первых двух нет разъема для внешней антенны. У последнего такой разъем есть, но самого навигатора нет НИГДЕ в продаже.
Три недели назад нашел у америкосов, под рубрикой REFURBISHED (восстановленный/отремонтированный). Рискнул и купил.
Сегодня получил и включил на тестирование. Количество спутников и уровки сигналов близко к BT-338 (SirfStar-III)
Я не обнаружил ни царапинки ни пятнышка на корпусе, на стекле дисплея и внутри. Через 10 минут он стал выдавать сырые данные на 6-7-8-9 спутников.
Рядом лежала внешняя антенна ANT GPS/GLONASS T-AT112 SMA-M 5M (TELCAB итал.) соединенная с GlobalSat BT-308, который находил с нее сырые данные на 3-4 спутника.
Все это конечно первые впечатления, но они весьма приятные. Вот только найти переходник антенного кабеля SMA--на--MCX, у меня пока есть SMA--на--MMCX.
К чему я все это? По моим наблюдениям производители бытовых навигаторов не вернутся к выдаче пользователю сырых измерений.
Залезать внутрь прибора и искать пути разблокировки этой выдачи могут/захотят/сделают совсем немногие, а получив положительный результат скорее всего не обнародуют.
А приборы Гармина и СирфСтар на чипах SS-II пока еще есть в продаже у очень прагматичных америкосов и китайцев. И цены на них приемлемые.
И проработать такие приборы могут 3-5 лет. Жаль, что наши спутниковые деляги увлечены получением денежки от госструктур, транспорта и т.п.
Поэтому дешевых приемников на 2 навигационных созвездия в близкой перспективе не видно. Американцам это надо в сослагательном наклонении.
Европейцы никак не одолеют своего Галилея (а китайцы похоже перехватят у них частоты сделав рабочее созвездие первыми).
То есть "Европа нам не поможет", "однозначно". Если только китайцы с корейцами не "выручат" - они успевают везде.<br><br>Тема закрыта! Продолжение в теме "Программа работы с бытовыми навигаторами в практике геодезиста - 2".

 

В последние 18 месяцев у меня не было никаких программ постобработки спутниковых измерений. И только на днях нашел TopconTools-6 и GNSS-Solutions (спасибо за подсказку в старых темах В.Шуфотинскому).
Как же я был "обрадован" тем, что мои RINEX'ы никуда не годятся. И ведь никто из читателей/писателей этой темы не сказал мне об этом. Ай-яй-яй коллеги!!!

1. Исправлены ошибки форматирования строк в RINEX-OBS файле. Но и после этих исправлений RINEX-OBS файл "понимает" программа Topcon-Tools, а GNSS-Solutions сообщает, что формат файла неправильный.
2. В обеих вариантах (Win-Desktop и Win-CE/Mobile) появилось наполнение окна Meassurement (Измерения). Информация в этом окне несколько различается для разных приемников (зависит от того, кто и что из них может выдать).
3. Добавлена обработка бинарного протокола очень интересного навигатора Garmin GPSMap-60 (без всяких дополнительных букв). Он построен на чипсете SirfStar-II и оказалось, что в нем одновременно присутствуют почти все Messages навигаторов серии Garmin eTrex/GPS-72 и сообщение Message_34 полностью повторяющее Message_29 приемника Garmin GPS-25/35. Пока остановился на том, что программа будет работать с ним по набору сообщений eTrex'а, дальше будет видно.

Примеры работы программы с разными приемниками выложу немного позже.

Я до сих пор не знаю, как правильно обрабатывать Phase и Doppler из протокола SirfStar (MID-28). Где же знатоки, которые подскажут? Прошу помощи!

В архиве-приложении Mobile-версия проверена только на наладоннике HP iPaq 4700 (WinCE 4.2), но должна работать и на Mobile-5.

 

Обещал я проверить программу GNSSMonitor в поле на полигоне, да не выходило никак. И вот в субботу спонтанно решил все-таки обещанное сдержать. В комплект с двумя НР 214-ми, на которые установлена GNSSMonitor, взял для проверки 2 ВТ-308 с внешними антеннами.
Сразу результаты:
1. Результатов нет, просто потому что ничего не было записано. Делал все, как написано в прилагающемся к програме info: write files---выбираю Sirf II----порт, скорость----жму Start----соединение вроде произошло (вроде - потому что не знал, как проверить, что соединился с приемником). Внизу в двух строках было написано : for 27 sat almanac found, for 0 sat ephemer found. Ждал-ждал, нажал Accept, и в строке даже побежали байты, т.е. по сути соединение было выполнено и принимались данные, а вот только никуда не записывались. И так я простоял около 4 часов то с одним приемником, то с другим.
2. Уходить ни с чем из поля было бы досадно, и я записал файлы через программу kinematic (благо она была сохранена на кпк).
3. Обработать эти файлы не удалось ни в ТГО, ни в Топкон Tools. Чуть позже выложу эти файлы и прошу помощи в обработке или поясните, почему программы не хотят их обрабатывать.

 

Оффтоп

А пчему не русский интерфейс программы?(ради любопытства )

(Добавление)
landsurveyor Сделайте пож шапку этой темы и сложить туда все варианты проги и инструкции с помощью автора.