Тест на прием. GPS программы для RTL SDR радио.
Неудачный опыт приема сигналов спутника ИнМарСат и предполагаемое повреждение патч антенны со встроенным ВЧ антенным усилителем - развернули направление экспериментов в сторону GPS радио передач ... Проверить возможность получения навигационных спутниковых данных и, заодно, убедится в исправности patch антенны - вот цели сегодняшних радио экспериментов с RTL SDR ...
Что известно про GPS ? ... Несколько версий широко доступных чипов позволяют интегрировать возможности GPS навигации в гражданские мобильные и переносные устройства ... Как GPS используют военные - упоминается вскользь, но не трудно сосредоточиться и додумать все возможные варианты применения ... Немного больше технической информации, о том,
# ... ru.wikipedia.org, как работает GPS - можно найти в Википедии.
# Спутники обращаются вокруг Земли в шести различных плоскостях, по 4 аппарата в каждой ; дважды в сутки - полностью облетая Землю ... То есть, в любой точке земной поверхности - одновременно могут быть видимы от 6 до 12 GPS спутников ...
# Сигналы GPS, открытые для использования - различаются по моделям блоков и частотным диапазонам ...
Базовая опорная частота атомных часов GPS = 10.23 МГц ...
L1 = 1575.42 МГц (10.23 * 154-ая гармоника) ...
L2 = 1227.60 МГц (10.23 * 120-ая гармоника) ...
не применяется, L3 = 1381.05 МГц (10.23 * 135-ая гармоника) ... Используется системой
обнаружения ядерной детонации / NUDET - в инфракрасном диапазоне высокой энергии ...
не применяется, L4 = 1379.9133 МГц (10.23 * 1214 / 9) ... Для изучения ионосферной поправки ...
L5 = 1176.45 МГц (10.23 * 115-ая гармоника) ...
# А также используются коды GPS точности ... C - грубый ... A - эффективный ... P - зашифрованный / прецизионный ... M - военный ...
Следующим этапом имеет смысл ознакомится с руководством
# ... rtl-sdr.com, прием GPS с RTL SDR.
... RTL-SDR v3 радио донглы - уже имеют встроенное питание Bias Tee 4,5 вольта ... Иначе, для подачи напряжения в GPS патч антенну со встроенным усилителем - потребуется подключать внешнее питание +5 вольт, через тройник разделения ...
Существует проблема с нагревом RTL-SDR (и потери приема) в спутниковом L диапазоне - выше 1300 МГц ...
- Стандартный радио донгл : отказ от нескольких десятков секунд работы ...
# ... rtl-sdr.com, Специальный модифицированный RTL-SDR драйвер L диапазона.
...
продлевает время работы до пары минут ...
- RTL-SDR v3 c пассивным охлаждением в металлическом корпусе : работает до 15 минут ...
- Сочетание обоих методов : позволяет работать бесконечно долго (неограниченное время) ...
Скачать софт и программы для декодирования сигналов GPS спутников.
# ... github.com, GNSS SDRLIB.
...
GNSS SDRLIB библиотека, это : функции обработки сигналов GNSS, расшифровка навигационных сообщений, визуализация, позиционирование в реальном времени ...
# Требования : Win x64 и CPU c SIMD SSE2 (Pentium IV +) ; модифицированный драйвер L диапазона копируется в папку BIN ...
# Поддержка сигналов : GPS L1CA, ГЛОНАСС G1, Галилео E1B, BeiDou B1I, QZSS L1CA / SAIF / LEX, SBAS L1 ... Поддержка интерфейсов для позиционирования в реальном времени : NSL Stereo ; SiGe GN3S sampler v2 / v3 ; Nuand BladeRF ; RTL-SDR ...
# Постобработка BIN RF файлов ...
# ... rtklib.com, RTKLIB для GNSS позиционирования.
...
Открытое ПО RTKLIB - это программный пакет для стандартного и точного позиционирования с помощью GNSS (глобальной навигационной спутниковой системы) ...
# Примечание к интерфейсам : GUI - графический ; CUI - командный с клавиатуры ...
# Алгоритмы позиционирования : GPS , ГЛОНАСС , Galileo , QZSS , BeiDou и SBAS ...
# Режимы позиционирования : одиночный, DGPS / DGNSS, кинематический, статический, подвижно-базовый, фиксированный, PPP-кинематический, PPP-статический и PPP-фиксированный ...
# Форматы и протоколы ... RINEX (OBS , NAV , GNAV , HNAV , LNAV , QNAV, CLK , RTCM) ... BINEX ... NTRIP ... RTCA / DO-229C ... NMEA 0183 ... SP3-c ... ANTEX ... IONEX ... NGS PCV ... EMS 2.0 ...
# Поддержка сообщений приемников ... NovAtel (OEM , OEMStar, Superstar II) ... Hemisphere (Eclipse, Crescent) ... u-blox (LEA) ... SkyTraq (S1315F) ... JAVAD (GRIL, GREIS) ... Furuno (GW-10) ... NVS NV08C BINR ...
# Поддержка внешней связи : COM , TCP / IP, NTRIP, локальный лог (запись и воспроизведение) и FTP / HTTP (автоматическая загрузка) ...
# Множество библиотечных функций и API для обработки данных GNSS ... Спутниковые и навигационные ... Матричные и векторные ... Временные и строковые ... Преобразование координат ... Ввод и вывод, трассировка отладки ... Модели позиционирования , атмосферы , антенн , земных приливов , геоида ... Преобразование датума, функции эфемерид и часов ... Необработанные и потоковые данные ...
# Интерфейсы ... Лаунчер ... Позиционирование в реальном времени ... Коммуникационный сервер ... Постобработка анализа ... Конвертер ... Графические решения и данные наблюдений ... Загрузчик данных GNSS ... Браузер NTRIP ...
Скачанные архивы файлов - распаковываются в произвольные папки на компьютере ... Подключить GPS патч антенну к RTL SDR и подать питание на встроенный усилитель радио частот ... Разархивированные файлы не нуждаются в разблокировании, но файлу модифицированного RTL-SDR драйвера L диапазона (скачиваемому - непосредственно) - может потребоваться операция разблокировки ...
Запустить GNSS SDRLIB / BIN / gnss-sdrgui.exe и настроить ...
- тип ввода : RTL-SDR ...
- отметить галочкой RTCM MSM и установить порт = 9999 ...
- интервал вывода Output Interval = 10 Гц ...
- отметить галочками : Plot Acquisition и Plot Tracking ...
- область MISC : опционально указать приблизительную широту и долготу, чтобы облегчить первоначальную привязку ...
- области настроек GPS, ГЛОНАСС и Galileo : установить галочки на ALL (все) ...
# После нажатия кнопки Старт - последует открытие и закрытие командных окон, графика GNU Plot ... Их можно игнорировать ...
Запустить RTKLIB / BIN / rtknavi.exe и настроить ...
- Щелчок по кнопке I (верхний правый угол) ...
- Установить галочку на пункте - Rover ...
- Изменить тип Type - на TCP Client (Opt - TCP Server Address = localhost , Port = 9999 ) ; Формат - RTCM 3 ... Ок - подтвердить и выйти ...
# После нажатия кнопки Старт - полосы на графике укажут мощность сигнала GPS спутников ...
# Спустя некоторое время - решение для текущих координат приема будет отображено на панели ...
# Если координаты не могут быть обнаружены : изменить положение антенны GPS ; проверить питание ; перезапустить программу ...
Проблемы с запуском GPS софта SDR программ на Windows.
Если программа RTK LIB NAVI - заработала like a charm (волшебно, без проблем), то с GNSS SDR LIB существуют определенные проблемы с запуском ... Первые исследования проблемы указали на некоторые подозреваемые причины ... Но, возможно - ошибка кроется и в чем-то другом ... Для решения проблем пользователи просили автора прислать файлы проекта .sln и .csproj, но я не знаю - чем закончилась эта история ... Ниже привожу анализ ...
* Net Framework ver ... У меня стоит v4.7.2 ... А в окне сбоя и сбора - сохранены подробности проблемы : ... - модуль с ошибкой : gnss-sdrgui.exe ; время (всегда одинаковое) : 548014c5 ; код исключения : c000001d ; смещение исключения : 000000000003745d ;
дополнительные сведения ...
Внутри кода программы указана версия Net.Framework v4.5 ... Если вместо стандартной RTL SDR v1631 rtlsdr.dll 43,0 КБ (44032 байт) - подставить ее копию из папки GNSS-SDRLIB\bin 48,0 КБ (49152 байт) - то при каждом запуске программы SDRSharp - будет возникать некритическое исключение (с возможностью продолжить работу) и описание проблемы включает строки : Win32 Version: 4.7.3062.0 built by: NET472REL1 ... CodeBase: file:///C:/Windows/Microsoft.NET/Framework/v4.0.30319/mscorlib.dll ... У меня действительно есть такая папка на компьютере ... Не думаю, что здесь скрывается какая-то серьезная проблема ...
* CPU Instruction ... Требования : Win x64 (используется) и CPU c SIMD SSE2 (Pentium IV +) ... Сейчас у меня стоит AMD Athlon 64 X2 Dual-Core Processor TK-57 ... Наверное, как и многие - я недолюбливаю AMD за связанные с ним проблемы и непредсказуемые конфликты ... Если сейчас, такого деления - практически не наблюдается (и обычная работа ноутбука - не вызывает нареканий [интернет серфинг, почта, фильмы, видео и музыка, торрент - работают без проблем]), то раньше, насколько я помню - практически каждая уважаемая программа - имела отдельные сборки x86 / x32, x64 и AMD ... При этом, AMD - это был не самый лучший вариант выбора (обычно : требующий особого подхода, версии ПО или драйверов) ... Что касается SIMD SSE2, то ... SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2), потоковое расширение процессора SIMD (Single Instruction, Multiple Data ; одна инструкция - множество данных) ... Это набор инструкций, разработанный Intel и впервые внедренный в процессорах Pentium 4 ... SSE2 расширяет набор инструкций SSE с целью полностью вытеснить MMX (Multimedia Extensions - мультимедийные расширения) - дополнительный набор SIMD инструкций Intel для ускорения процессов кодирования / декодирования потоковых аудио и видео данных ... И AMD Athlon TK-57 - поддерживает SSE2, а также SSE3 (под инструкцией PNI) - это просто другое имя ... Так, что - эта проблема, также - отпадает ...
* DLL ver incompatible ... Несовместимость DLL ... При установке драйвера Driver L-Band Sat v1.0 rtlsdr.dll 92,5 КБ (94720 байт) вместо идущей в комплекте с программой GNSS-SDRLIB rtlsdr.dll 48,0 КБ (49152 байт), скопированной в папку этой программы - сразу же происходит сбой ... Хорошо, есть какая-либо несовместимость, но пусть тогда GNSS SDR GUI - работает на комплектной (дистрибутивной) DLL ... Ан - нет ... Не работает ... При этом, собственно отдельная копия RTL-SDR v1631 на подставленной Driver L-Band Sat DLL - работает без проблем, значит это бардак в коде GNSS SDR LIB ... Учтем этот факт и продолжим разбираться дальше ...
Было выяснено, что кроме необходимости установки специфичных настроек GNSS SDR LIB - запуск программы прерывается и вылетает после открытия окон CMD / командной строки ... Последовательное отключение указанных настроек - показало, что только установка галочек (чек-бокс) выбора спутников GPS, Glonass и Galileo - вызывает указанную проблему ... Причем - любых, или одного из любой группы - неважно ... Как только открывается CMD окно - сбой программы гарантирован ...
То есть, похоже, что при запуске RTL SDR радио - что-то идет не так ... Нужно проверить, работает ли собственно используемая сборка RTL-SDR, устройство должно быть под номером 0 ... Так и есть : Generic RTL2832U OEM (0) ...
Может быть виноваты пути запуска ? ... Пробую запустить gnss-sdrcli.exe (а - не программу gnss-sdrgui.exe, как рекомендуется) ... Окно открывается и сразу закрывается ... Смотрим файл инициализации gnss-sdrcli.ini ... Строки инициализации указывают использовать и запускать преднастройки ...
FENDCONF =./frontend/stereo_L1L6.ini ...
Что - означает : в папке GNSS-SDRLIB\bin\frontend использовать файл настроек stereo_L1L6.ini ... Я не знаю, какое оборудование настраивает этот файл, но - раз программа закрывается, то - что-то идет не так ... И тем более, мой выбор, вообще иной - RTL SDR ... Поскольку я не знаю, должно ли быть изменено содержимое gnss-sdrcli.ini при изменении устройства (скорее всего), то вместо stereo_L1L6.ini - просто вписываю в строку указание на правильный файл (в папке GNSS-SDRLIB\bin\frontend), а именно rtlsdr_L1.ini ... И - запускаю gnss-sdrcli.exe ... CLI - это Command Line Initialization / управление из командной строки CMD ...
Сбой установки ошибки тюнера 30 ppm.
Программа запускается, но - получаем новые ошибки ... Device 0 : Realtek, RTL2838UHIDIR - найдено ... Радио тюнер Rafael Micro R820T ... Установлено Sample Rate = 2048 ... Настроено на частоту = 1575.420 МГц ... Усиление - в автоматический режим ... Установка ошибки тюнера = 30 ppm - опа, ошибка ... Подробности проблемы : модуль libfftw3f-3.dll ; отметка времени 511b834b ; код исключения c0000005 ; смещение 00000000000d78d4 ;
дополнительные сведения ...
Если исхитриться и изменить в файле GNSS-SDRLIB \ bin \ frontend \ rtlsdr_L1.ini строку RTL-SDR clock error (ppm) PPMERR =30 на =0, то строка Tuner error set to 30 ppm - не появится в окне командной строки, а ошибка все-равно останется ... Виновата - следующая команда / строка ини файла ? ...
Сбой установки ошибки тюнера 0 ppm.
Что, если вообще удалить gnss-sdrcli.ini, чтобы позволить программе сгенерировать новый файл настроек ? ... Нет ... Совсем без ИНИ файла программа GNSS SDR CLI - тоже не хочет запускаться ... В исходниках SRC указаны 4 возможных варианта сборок ... Blade RF ... GN3S ... RTLSDR ... STEREO (Linux) ... Так, что - в дистрибутиве идет сборка, настроенная под Linux ... И, конкретно для CLI Linux - сказано : Currently, gnss-sdrcli of Linux version does **NOT** work well ... * I tested to compile on Ubuntu 13.10 64-bit * If you want to use rtl-sdr or BladeRF, you must install their libraries ... В настоящее время gnss-sdrcli версии для Linux ** НЕ ** работает хорошо ... * Я тестировал компиляцию на 64-битной Ubuntu 13.10 * Если вы хотите использовать rtl-sdr или BladeRF, вы должны установить их библиотеки ...
Когда я попытался указать путь для папки лога - программа выдала вместо слеша - знак йены ... То есть - она еще и с азиатскими корнями / акцентом (проблемы с кодировками ?) ... Попытался запустить \ GNSS-SDRLIB \ bin \ frontend \ stereo \ stereo_app.exe - прога запросила pthreadGC2.dll ... Добавил, все равно - сбой (и правильно, софт то - под Linux - или, нет ???) ... Что делают скрытые CMD окна ? ... Прописывают конфигурацию или запускают RTL-SDR в режиме командной строки ? ... Склонен думать на второе ... Если программа сконфигурирована для запуска под Linux - есть ли смысл попытаться запустить сборку Linux RTL SDR с USB флешки ? ...
# ... blog.radiotech.kz, старт с RTL-SDR в Linux.
...
пример для Ubuntu ...
- Подготовка сборки для установки драйверов ...
- Установка libusb-1.0-0-dev ...
- Клонирование с Git и установка драйвера RTL2832U Osmocom ...
- Внести в blacklist TV драйвер по умолчанию ... Перегрузиться ...
- Проверить работу донгла командой rtl_test -t ... Должно работать ...
- В принципе - основных драйверов Osmocom - должно быть достаточно, чтобы связки программ заработали на прием, и ставить
# ... sourceforge.net, проект Gqrx Radio.
...
- пока не вижу смысла, тем более, прежняя ссылка помощи по установке - не отвечает / недоступно ...
- Однако - так и не решен вопрос загрузки Linux с флешки и настройки интернета, так как дистрибутивы нужно качать с репозиториев в интернете ... Понятия не имею, можно ли их установить из папки / архива (как на Windows) ... Будет ли в сборке Linux инсталлятор QT5 и еще множество требуемых зависимостей ...
Ubuntu сборка для запуска с флешки или CD DVD ...
- Если не планируется запускать систему на машинах с более 4 Гб оперативной памяти предпочтительней выбирать 32-х разрядную ... Так - не пойдет, нужна x64 для поддержки программ GPS ...
- Ubuntu распространяется абсолютно бесплатно, поэтому проще всего получить свою копию этой системы через интернет ... CD (DVD) - действительно проще, да и с флешкой - возни меньше ...
- Рекомендуется версия DVD - гораздо лучше изначальная локализация, чем на CD (для 10.04, предупреждение могло устареть) ... Да, сейчас уже можно скачать
(64-bit) ... Есть проблемы с NVIDIA proprietary driver ...
# ... ubuntu.ru, Ubuntu Desktop 20.04.1.
...
Уход на второй круг для компиляции и проверки ПО на Ubuntu, Linux.
В этой точке я остановился и продолжил изыскания в Linux, а именно - в CD-ROM Ubuntu 20.04 Focal Fosse 2020, без установки на диск, запуск с DVD ROM ...
Установка GPS и RTL SDR софта в Ubuntu Linux для проверки.
Установка программ в Линукс, я вам скажу - это, то еще занятие ... И зачем я туда полез - я ведь по линуксовски читать не умею ))) ... Для решения проблем пользователи просили разработчика прислать файлы проекта .sln и .csproj ... Сейчас - уже могу сказать, что видел их - они лежат в дистрибутивах, но воз - и ныне там ... Программа достаточно сложная, есть проблемы с кодом, но разбираться с ошибками (из тех, кто понимает и может осилить), видимо - никто не хочет ... Опа ! ... Вот это - нахлобучило ... А ведь я - так и не понял, с какой разрядностью загрузилась пробная версия Ubuntu ... Если, x32 - то только теперь дошло, почему не заработал код и посыпались ошибки : программа GNSS SDR CLI ориентирована только на x64 версии ОС ... Если, x64 - тогда я вообще не знаю в чем прикол (мыслей больше нет) ... (Стопэ, примечание : вообще-то - скачивалась именно x64 версия : ubuntu-20.04.1-desktop-amd64.iso) ...
Теперь становится понятно, что купить новую GPS антенну, для проверки или опровержения исправности старой - это самый наилегчайший путь в мире ... Хотя, от строительства самодельной patch antenna из медных плат, я пока - тоже не отказался ... А, заодно - рассмотрел возможные варианты микросхем : подборка СВЧ amplifier chip MHz, GHz для самодельного антенного усилителя 1500 МГц / 1,5 ГГц (весьма - недорого) ... Посмотрим, что из этого выйдет ... Может быть найдется более работоспособная программа мониторинга сигналов спутников GPS ? ...
Декабрь, 2020 ...
Раздел radio : список всех страниц ...