- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Всем привет! Сегодня мы решили протестировать несколько аппаратов на платформах Qualcomm и MTK, чтобы понять, допилили ли парни из МТК свои навигационные возможности, ведь ещё пару лет назад они работали мягко говоря не очень хорошо, а вот решения от Qualcomm всегда славились своими возможностями.
[1]
Героями нашего первого теста стали два смартфона, один из которых базируется на платформе Qualcomm Snapdragon 400, а второй – на достаточно новой MTK MT6735, которая обеспечивает поддержку сразу 3-х навигационных систем: GPS, ГЛОНАСС и Beidou. Тестирование проводилось в пешеходном режиме и при передвижении на транспортном средстве. Для записи NMEA-логов использовалась программа NMEA Tools Pro.
Если посмотреть на фрагмент NMEA-лога, приведённого ниже, то можно увидеть, что для расчёта координат используются данные 9 спутников GPS (с номерами 07, 28, 30, 05, 20, 13, 19, 09 и 10) и 7 спутников ГЛОНАСС (с номерами 77, 67, 76, 78, 86, 68 и 87).
$GNRMC,080351.000,A,5546.3288,N,03732.4328,E,1.984,228.75,180515,,,A*42
$GNVTG,228.75,T,,M,1.984,N,3.676,K,A*29
$GNGGA,080352.000,5546.3281,N,03732.4320,E,1,16,0.74,117.8,M,14.5,M,,*7F
$GPGSA,A,3,07,28,30,05,20,13,19,09,10,,,,1.06,0.74,0.76*0C
$GLGSA,A,3,77,67,76,78,86,68,87,,,,,,1.06,0.74,0.76*1B
Координаты вычисляются по данным именно обеих навигационных систем, о чём свидетельствует префикс GN в строках $GNRMC, $GNVTG и $GNGGA.
Трек, записанный в пешеходном режиме, представлен на рисунке:
На приведённом выше треке точность позиционирования можно считать вполне приемлемой в пешеходном режиме – для ситуации, когда приёмник окружён высотными домами, укрыт листвой деревьев и запись ведётся в дождливую погоду.
На другом треке, приведённом ниже, можно видеть почти безупречную работу навигационного модуля смартфона на МТК (синий трек) в сравнении с работой модуля смартфона на Qualcomm (красный трек).
SoC Qualcomm Snapdragon 400 MSM8228 также имеет возможность работать со спутниковыми системами ГЛОНАСС и GPS. Однако судя по NMEA-логам этого устройства, данные со спутников системы ГЛОНАСС для определения координат не используются.
Сравнивая NMEA-логи, записанные устройствами во время этого теста, можно заметить, что сигналы одних и тех же спутников принимаются устройствами с разными показателями SNR (соотношение сигнал/шум) в один и тот же момент времени. Параметры SNR MTK превышают значения SNR устройства на Qualcomm в среднем более, чем на 10 dB.
Фрагмент NMEA-лога устройства MTK:
$GNGGA,080418.000,5546.3160,N,03732.4086,E,1,17,0.66,111.0,M,14.5,M,,*79
$GPGSA,A,3,07,28,30,05,20,13,19,09,10,15,,,0.95,0.66,0.69*0E
$GLGSA,A,3,77,67,76,78,86,68,87,,,,,,0.95,0.66,0.69*1D
$GPGSV,3,1,12,30,86,107,32.6,07,52,084,31.1,28,45,188,22.1,13,40,297,30.2*7B
$GPGSV,3,2,12,05,37,257,37.9,20,34,266,34.3,19,26,066,18.2,27,18,035,*67
$GPGSV,3,3,12,09,11,138,39.3,10,10,197,34.8,15,09,308,17.0,21,06,337,*6C
$GLGSV,3,1,10,77,81,339,19.3,68,50,303,29.8,67,47,209,24.0,78,32,253,27.0*65
$GLGSV,3,2,10,76,31,060,15.0,86,25,066,19.0,85,18,012,,69,08,338,*6D
Фрагмент NMEA лога устройства Qualcomm:
$GPGGA,080418,5546.310615,N,03732.389129,E,2,09,1.5,157.0,M,15.0,M,,*41
$GPGSV,3,1,10,05,35,255,19,07,50,082,19,09,10,136,19,10,08,196,22*70
$GPGSV,3,2,10,13,39,296,14,19,24,064,13,20,32,265,13,28,45,187,15*76
$GPGSV,3,3,10,30,84,106,21*43
$GLGSV,1,1,10,67,46,208,14*58
Номер спутника | 30 | 07 | 28 | 13 | 05 | 10 | 67 | |
МТК | SNR, dB | 32.6 | 31.1 | 22.1 | 30.2 | 37.9 | 34.8 | 24.0 |
Qualcomm | SNR, dB | 21 | 19 | 15 | 14 | 19 | 22 | 14 |
* Жирным выделены значения SNR для спутников ГЛОНАСС.
Поскольку внешняя электромагнитная шумовая обстановка для обоих устройств одинакова, то это означает, что мощность сигнала на входе навигационного устройства МТК выше как минимум в 10 раз. Причём это относится как к сигналам спутниковой системы GPS, так и системы ГЛОНАСС. Трудно сказать, что именно является причиной этого явления. Можно, например, предположить, что GPS/ГЛОНАСС-антенна и приёмный тракт устройства МТК выполнены более добротно и имеют лучшие характеристики, чем аналогичные модули устройства на Qualcomm. Однако это лишь предположение.
Следующий тест в пешеходном режиме также в среднем показал более точную и устойчивую работу «навигационного приёмника» устройства MTK (синий трек) по сравнению с устройством Qualcomm (трек красного цвета), хотя сам трек уже не выглядит столь безупречно, как в прошлый раз.
При проведении этого теста, как и в предыдущем, сигналы одних и тех же спутников принимались устройствами с разными показателями SNR в один и тот же момент времени. Как и в первом случае, уровень спутниковых сигналов на входе устройства MTK почти всегда выше, чем на входе устройства на Qualcomm. Данные представлены в приведённых ниже фрагментах NMEA-логов и для удобства сведены в таблицу.
Фрагмент NMEA-лога устройства Qualcomm:
$GPGSV,3,1,15,05,25,240,11,07,35,090,18,11,01,094,15,13,54,289,22*72
$GPGSV,3,2,15,15,21,306,25,19,24,047,12,20,24,253,11,27,08,022,16*7D
$GPGSV,3,3,15,28,61,182,10,30,68,091,25*78
$GLGSV,2,1,15,81,25,092,12,70,52,272,16,79,63,049,19,87,08,358,16*64
$GLGSV,2,2,15,71,23,331,18*5E
Фрагмент NMEA-лога устройства MTK:
$GPGSV,3,1,11,30,70,092,35.4,28,62,184,16.5,13,56,290,28.7,07,36,091,27.1*7E
$GPGSV,3,2,11,05,26,241,24.8,20,26,253,18.9,19,25,049,15.9,15,23,307,24.9*73
$GPGSV,3,3,11,27,09,024,29.1,11,03,094,19.9,21,01,325,*40
$GLGSV,3,1,10,79,63,050,29.5,70,52,273,25.5,80,48,267,18.1,88,30,045,27.9*63
$GLGSV,3,2,10,69,27,202,13.7,81,26,093,23.1,71,24,332,28.6,78,16,069,*7A
$GLGSV,3,3,10,87,09,359,13.0,73,01,257,*74
Номер спутника | 05 | 07 | 11 | 13 | 15 | 19 | 20 | 81 | 70 | |
МТК | SNR, dB | 24.8 | 27.1 | 19.9 | 30.2 | 24.9 | 15.9 | 18.9 | 23.1 | 25.5 |
Qualcomm | SNR, dB | 11 | 18 | 15 | 14 | 25 | 12 | 11 | 12 | 16 |
* Жирным выделены значения SNR для спутников ГЛОНАСС.
Можно также отметить, что «навигационный приёмник» смартфона на МТК гораздо быстрее начинает показывать точное местоположение (не путать с параметром TTFF – Time To First Fix) после начала записи лога (когда позиция зафиксирована и скорость перемещения относительно поверхности Земли равна нулю). В приведённом выше тесте на это ушло 32 сек, в то время как смартфон на Qualcomm затратил 59 сек.
Краткое резюме по результатам испытаний в пешеходном режиме приемника МТК. Навигационный приёмник устройства решает задачу используя информацию, поступающую с обеих навигационных систем (GPS и ГЛОНАСС), что даёт возможность выбора спутников с наилучшими для данных условий уровнями сигналов и расположением на небосводе. Грубо говоря, в распоряжении приёмника вдвое больше источников информации для решения навигационной задачи. Судя по всему приёмник располагает качественной GPS/ГЛОНАСС-антенной и грамотно спроектированным высокочастотным трактом, что обеспечивает достаточно высокий уровень сигнала для дальнейшей обработки.
Указанные выше особенности позволяют приемнику быстро и точно определять текущее местоположение, а также более надёжно работать в неблагоприятных условиях для приема спутниковых сигналов.
Тестирование проводилось на мотоцикле. На этот раз соперником смартфона на MT6735 являлся смартфон на базе Qualcomm Snapdragon 801. Во время записи NMEA-логов устройства находились в нагрудных карманах куртки водителя.
Ниже приведены фрагменты треков обоих устройств. Синий трек – Qualcomm, красный трек – MT6735.
Можно сразу отметить гораздо более сглаженный, не имеющий сильного разброса трек МТК. Трек же устройства Qualcomm отражает достаточно большой разброс в определении координат практически по всему маршруту. По хаотическим скачкам трека в начале маршрута можно заметить, как много времени потребовалось этому устройству для определения правильного местоположения. В то же время устройство МТК справилось с этой задачей намного быстрее.
Ниже приведены фрагменты треков, которые показывают, насколько точнее работает «навигационный приёмник» МТК.
Вполне возможно (даже скорее всего) это объясняется особым алгоритмом фильтрации данных в самом приёмнике, который заключается в том, что текущие координаты корректируются с учётом невозможности физическим объектом мгновенно изменить скорость, направление движения и местоположение.
Недостатком такого подхода является то, что для усреднения и анализа требуется накопление некоего объёма данных и определённое время для принятия решения. Это приводит к появлению заметной инерционности в определении координат, что выражается в отклонении трека от реального маршрута, когда маршрут меняет своё направление, а скорость передвижения достаточно высока (резкие повороты, развороты, развязки магистралей).
Приведённые ниже фрагменты NMEA-логов показывают примерно одинаковые уровни сигналов, поступающие с одних и тех же спутников (как GPS, так и ГЛОНАСС) в одно и то же время. Раз так, то более корректная работа приемника МТК определяется скорее всего более грамотным алгоритмом обработки информации со спутников.
Фрагмент NMEA-лога устройства МТК:
$GNRMC,193331.000,A,5548.6090,N,03730.3074,E,44.714,334.77,190515,,,A*71
$GNVTG,334.77,T,,M,44.714,N,82.854,K,A*26
$GNGGA,193332.000,5548.6194,N,03730.2986,E,1,20,0.59,156.6,M,14.6,M,,*76
$GPGSA,A,3,16,07,21,15,13,18,27,26,22,19,20,29,1.12,0.59,0.96*0F
$GLGSA,A,3,78,69,85,86,71,77,87,70,,,,,1.12,0.59,0.96*12
$GPGSV,4,1,14,21,72,092,28.3,18,51,175,24.0,16,46,264,34.7,27,38,298,32.7*7B
$GPGSV,4,2,14,26,35,226,24.7,15,26,090,28.0,22,21,201,17.3,13,21,053,30.7*7A
$GPGSV,4,3,14,29,15,130,23.5,07,10,338,26.2,20,09,046,29.0,19,08,301,15.4*7A
$GPGSV,4,4,14,30,04,006,26.6,05,03,041,*62
$GLGSV,3,1,10,86,82,017,26.7,70,54,064,26.8,71,46,156,24.4,85,35,109,26.9*65
$GLGSV,3,2,10,87,29,300,18.8,77,25,294,17.3,78,18,350,20.0,69,10,024,18.3*6E
$GLGSV,3,3,10,76,05,245,,72,04,186,*6D
Фрагмент NMEA-лога устройства Qualcomm:
$GPGGA,193332.8,5548.632178,N,03730.280528,E,1,12,0.6,175.7,M,15.0,M,,*5F
$GPVTG,334.6,T,334.6,M,42.6,N,78.8,K,A*24
$GPRMC,193332.8,A,5548.632178,N,03730.280528,E,42.6,334.6,190515,0.0,E,A*38
$GPGSA,A,3,07,13,15,16,18,20,21,22,26,27,29,30,1.2,0.6,1.0*31
$GNGSA,A,3,07,13,15,16,18,20,21,22,26,27,29,30,1.2,0.6,1.0*2F
$GNGSA,A,3,78,70,86,77,69,87,85,71,,,,,1.2,0.6,1.0*25
$GPGSV,4,1,15,07,08,336,32,08,,,22,13,20,052,27,15,24,088,17*4E
$GPGSV,4,2,15,16,45,262,27,18,50,174,27,20,08,046,22,21,71,091,22*70
$GPGSV,4,3,15,22,20,199,15,26,34,224,25,27,36,296,30,29,13,129,18*79
$GPGSV,4,4,15,30,03,004,22,05,01,039,,19,07,299,*4A
$GLGSV,3,1,10,78,18,348,27,70,53,063,25,86,81,018,25,77,24,293,21*6D
$GLGSV,3,2,10,69,09,023,17,87,28,299,27,85,33,108,15,71,46,154,24*64
$GLGSV,3,3,10,76,04,244,,72,03,185,*69
Можно снова отметить, что хотя приёмник устройства на SoC Qualcomm Snapdragon 801 и обрабатывает информацию, поступающую со спутников системы ГЛОНАСС, но в главных предложениях NMEA-лога ($GPGGA, $GPRMC, $GPVTG) выдаёт информацию, построенную на обработке сигналов лишь системы GPS.
Устройство МТК выдаёт значения, построенные на обсчете данных поступающих с обеих навигационных систем. Является это преимуществом или нет, однозначно сказать сложно.
Краткое заключение.
В целом, работа «навигационного приёмника» устройства на базе МТК MT6735 оставила положительное впечатление. Приёмник достаточно быстро и точно определяет текущие координаты. Разброс значений координат во время навигации невелик. Приёмник грамотно отрабатывает сложные ситуации для навигации (проезд в небольших тоннелях, под мостами и эстакадами, работа в тени высотных зданий и т.д.).
К недостаткам можно отнести некую инерционность в определении координат при резкой смене направления движения с достаточно высокой скоростью.
Автор: Peyt
Источник [2]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/testirovanie/91166
Ссылки в тексте:
[1] Image: http://geektimes.ru/company/highscreen/blog/251118/
[2] Источник: http://geektimes.ru/post/251118/
Нажмите здесь для печати.