Поддержка моделей окружающей среды в имитаторах GPS/ГЛОНАСС

№ 1’2017
PDF версия
Имитация сигналов GPS и ГЛОНАСС успешно используется в области GNSS-инженерии, при создании оборудования, используемого системами глобальной спутниковой навигации. Такие устройства, как радиочастотные имитаторы, позволяют моделировать радиосигналы, создавать сценарии и проигрывать их, изменяя рабочие параметры приемника, т. е. осуществлять виртуальное тестирование. Имитаторы GSG обладают привлекательными техническими характеристиками, имеют богатый функционал и широкие возможности по настройке и управлению, оставаясь при этом малогабаритными приборами. В статье предложен практический пример создания модели окружающей среды, имитирующей затенение спутникового сигнала в соответствии с тем, как это происходит, например, в туннелях.

Для проведения комплексного испытания в рамках лаборатории значения на GPS-имитаторе, генерирующем РЧ-сигналы, должны соответствовать сценариям реальных условий. В дополнение к таким функциям, как много­лучевые и интерференционные условия, GPS/ГЛОНАСС-имитаторы Spectracom серии GSG могут также имитировать затенение сигнала посредством «Моделей окружающей среды», начиная с версии микропрограммного обеспечения 6.1. Моделирование окружающей среды позволяет блокировать имитируемый спутниковый сигнал объектами, расположенными вдоль маршрута. Данная функция включает в себя сценарии, которые подходят для таких задач применения, как городские каньоны, туннели и т. д.

 

Инструменты

Поддержка моделей окружающей среды в имитаторах GSG осуществляется с помощью сжатых файлов языка разметки Keyhole (*.kmz), широко известных благодаря программе Google Earth. Простым инструментом создания таких файлов является программа SketchUp, принадлежащая компании Trimble Navigation (ее можно загрузить с сайта sketchup.ru). В данной статье описывается программа SketchUp Make 2014, однако тестирование проводилось в предыдущих версиях программного продукта.

При первом запуске SketchUp вам потребуется выбрать шаблон. Выберите один из двух Simple Templates (использование футов или метров). Для просмотра количества треугольников моделей рекомендуется использовать плагин Model Info. Для его установки выберите Add plugin extensions SketchUp (на рис. 1 эта кнопка выделена на панели инструментов).

Кнопка Add plugin extensions SketchUp

Рис. 1. Кнопка Add plugin extensions SketchUp

Наберите в окне поиска Extension Warehouse текст «Model Info» и кликните по ссылке Model Info. Установите плагин, кликнув по кнопке «Установить». Возможно, вам потребуется войти в аккаунт Google. Также мы рекомендуем установить дополнительную библиотеку для использования Model Info. После установки закройте окно Extension Warehouse.

 

Построение модели

Удалите модель Sophie, установленную по умолчанию, выделением модели и нажатием клавиши <Delete>.

Добавьте карту выбранного места для вашей модели окружающей среды. Чтобы открыть карту, выберите File -> Geo-location -> Add location… или нажмите соответствующий значок, расположенный на панели инструментов (выделенная кнопка на рис. 2). Введите адрес или расположение вашей модели в строке поиска окна Add Location. Увеличьте или уменьшите масштаб, если это требуется, для захвата необходимой области. Нажмите кнопку Select Region для выбора области построения модели.

Кнопка Add Location

Рис.2. Кнопка Add Location

Двигайте рамку выделения вокруг области, пока она не будет полностью выбрана, и нажмите кнопку Grab, как это показано на рис. 3 и 4.

Add location

Рис. 3. Add location

Выбранное расположение помещается в окно SketchUp. Далее следует перейти к инструкции по построению моделей. Для просмотра места на карте сверху выберите Camera -> Standard View -> Top.

Select region

Рис. 4. Select region

Для добавления объектов на карту используйте панель инструментов выбора геометрических фигур (рис. 5).

Панель инструментов выбора геометрических фигур

Рис. 5. Панель инструментов выбора геометрических фигур

Нарисуйте фигуру на карте, а затем задайте ее высоту, используя кнопку, расположенную на панели инструментов (рис. 6).

Выбор высоты объекта

Рис. 6. Выбор высоты объекта

Вращайте угол обзора, перемещая мышь с зажатой средней клавишей, или используйте инструмент на панели инструментов (рис. 7).

Вращение угла обзора

Рис. 7. Вращение угла обзора

Нарисуйте фигуры и задайте им высоты согласно карте (рис. 8).

Карта объектов

Рис. 8. Карта объектов

Для имитации туннеля нарисуйте фигуру над трассой, которая будет частью траектории в имитируемом сценарии. Стенки и дно туннеля должны быть удалены (рис. 9). Выделите их и нажмите Delete.

Фигура для имитации туннеля

Рис. 9. Фигура для имитации туннеля

 

Сохранение и экспорт модели

После экспорта файла нарисованные объекты сохраняются как единый объект, который в дальнейшем будет сложно редактировать. Поэтому рекомендуется сначала сохранить файл как модель SketchUp (.skp), а затем экспортировать его в файл .kmz. Для экспорта файла выберите File -> Export -> 3D Model… и укажите в диалоговом окне тип файла .kmz (рис. 10).

Экспорт файла

Рис. 10. Экспорт файла

 

Проверка количества треугольников

Имитаторы GSG имеют ограничение по количеству треугольников в моделях (300 шт.). Плагин Model Info используется для определения количества треугольников в файле. Чтобы подсчитать реальное их количество в экспортируемом kmz-файле, необходимо закрыть файл .skp и приложение SketchUp, а затем снова запустить его. В меню File -> Import… выберите экспортируемый файл .kmz. В меню Plugins выберите Model Info -> Statistics to Console. Количество треугольников модели будет отображено в окне консоли. До тех пор пока модель не наберет 300 треугольников, еe можно использовать в сценарии имитации GPS (рис. 11).

Количество треугольников

Рис. 11. Количество треугольников

Количество треугольников в модели туннеля равно шести (рис. 12).

Количество треугольников в модели туннеля

Рис. 12. Количество треугольников в модели туннеля

 

Использование модели в сценарии

Добавление модели к сценарию с помощью файлов .kmz доступно в ПО GSG StudioView начиная с версии 4.1.1.4. На вкладке навигации для редактора сценариев найдите пункт «Окружающая среда». Для загрузки модели .kmz в файловый репозиторий ПО StudioView внесите File и выберите нужный файл (рис. 13). Убедитесь, что файл траекторий проходит через область модели, и настройте остальные параметры сценария, если это необходимо.

Загрузка файла

Рис. 13. Загрузка файла

При загрузке файла сценария с помощью StudioView Uploader файл .kmz будет также передан на прибор. Если вы перемещаете файлы вручную, используя файловый менеджер StudioView или GSG веб-интерфейс, убедитесь, что файлы .kmz были сохранены в папке Environment Models (рис. 14).

 Проверка сохранения файла

Рис. 14. Проверка сохранения файла

 

Дополнительная информация

При использовании SketchUp основа всех фигур и блоков рисунка создается от нулевой высоты, высоты над эллипсоидом (не путать с уровнем моря) и увеличивается от этой точки. Поэтому все траектории и сценарии, использующие модели окружающей среды, должны использовать нулевую высоту как точку для расчета уровня земли.

Также стоит отметить, что функция моделирования окружающей среды автоматически не создает многолучевые условия сигнала, которые можно сконфигурировать отдельно. 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *