User talk:أسامة عبد الرزاق عيسى

GPS Programming Guide
Waspmote can integrate a GPS receiver which allows to know the exact outside location of the mote anytime. In this way the exact position of the mote can be obtained and even the current time and date, to synchronize the Waspmote internal clock (RTC) with the real time.

•• Model: JN3 (Telit) •• Sensitivity: - Acquisition: -147 dBm - Navigation: -160 dBm - Tracking: -163 dBm •• Hot Start time: <1s •• Cold Start Time: <35s •• Antenna connector: UFL •• External Antenna: 26dBi •• Positional accuracy error < 2.5 m •• Speed accuracy < 0.01 m/s •• EGNOS, WAAS, GAGAN and MSAS capability.

Note 1: Since September 2013, a new version of the GPS module has been released. It is called GPS v2 and uses the JN3 module from Telit. To manage this module it is necessary to use API v004 or higher. However, for old GPS module users, used API version must be v003 or older.

Note 2: The test points named as A, B, C and D are not used to obtain GPS position information and there is no need to use them in any of the features described in this guide. They are just for test purposes and other not relevant features. They correspond with module pinout as follows: • A - 1PPS • B - SCA • C - SCL • D - V_BAT

Due to the GPS signal is weak inside buildings, It is recommended to use the GPS module outdoors, with a direct line of sight to the sky. This will ensure the necessary signal quality to obtain valid GPS data. The GPS module gives us information about: •• latitude •• longitude •• altitude •• speed •• direction •• date/time •• ephemeris

The functions implemented in the API allow this information to be extracted simply, calling functions such as: { GPS.getAltitude; GPS.getSpeed; GPS.getLongitude; GPS.getLatitude; } The GPS receiver uses the UART_1 to communicate with the microcontroller, sharing this UART with the 3G/GPRS module. As the 2 modules share this UART, a multiplexer has been enabled in order to select the module with which we wish to communicate at any time. This is not a problem; since all actions are sequential, in practice there is parallel availability of both devices. The GPS starts up by default at 4800bps. This speed can be increased using the library functions that have been designed for controlling and managing the module. -6- v4.3.

The GPS receiver has 2 operational modes: NMEA (National Marine Electronic Association) mode and binary mode. NMEA mode uses statements from this standard to obtain location, time and date. The binary mode is based on the sending of structured frames to establish communication between the microcontroller and the GPS receiver, i.e. to read/set ephemeris. The different types of NMEA statements that the Waspmote’s built in GPS receiver supports are: •• NMEA GGA: provides location data and an indicator of data accuracy. •• NMEA GSA: provides the status of the satellites the GPS receiver has been connected to. •• NMEA GSV: provides information about the satellites the GPS receiver has been connected to. •• NMEA RMC: provides information about the date, time, location and speed. •• NMEA VTG: provides information about the speed and course of the GPS receiver. •• NEMA GLL: provides information about the location of the GPS receiver. The most important NMEA statements are the GGA statements which provide a validity indicator of the measurement carried out, the RMC statement which provides location, speed and date/time and the GSA statement which provides information about the status of the satellites the GPS receiver has been connected to. (To obtain more information about the NMEA standard and the NMEA statements, visit the website:

http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htmنص غليظ

GPS - Global Positioning System
لقد شهدت جميع نواحي الحياة تطورات مذهلة من التكنولوجيا الحديثة الواعدة، أهمها تكنولوجيا الأقمار الصناعية التي نتج عنها ثورة الاتصالات. وما الـ GPS : نظام تحديد المواقع العالمي بواسطة الأقمار الصناعية إلا نتاج هذه الثورة والتقدم المذهل للنشاط الإنساني عبر العالم. ففي عالمنا اليوم ومع تطور التكنولوجيا والعلوم التي جعلت من العالم قرية صغيرة، أصبح الاختفاء عن الأنظار أمراً صعباً جداً، وغدا الضياع في الأماكن التي لا وجود فيها لنقاط علاَّم بارزة مثل البحار والصحارى لا مكان له بوجود أجهزة تحديد المواقع والتتبُّع ضمن منظومة الأقمار الصناعية. لقد مكننا هذا النظام من رؤية الكرة الأرضية بحجمها الهائل كما لو أنها الكرة الأرضية التي نضعها أمامنا على المكتب نستطيع تدويرها كما نشاء لرؤية أي بلد بتفاصيله وأبعاده ومكوناته من مدن وطرق ومطارات وموانئ ومحطات قطارات... إنه نظام يمكّننا من رؤية وتتبع حركة سفينة فقدت توازنها وأصبحت خارج التغطية الملاحية البحرية. فما أجمل أن نراقب حركة السير بحيث نستطيع أن نسلك الطريق الأسهل والأقصر للمكان الذي نريد الوصول إليه قبل أو أثناء قيادتنا للمركبة. واستخدامات كثيرة وفوائد جمة لهذا النظام العصري والمتطور جداً إنه نظام الـ ((G.P.S Global positioning system نظام تحديد المواقع العالمية.

نظراً لأهمية هذا النظام والفوائد التي يُحققها سواءً أكان للاستخدام العسكري أو للمراقبة الدائمة والدقيقة في تحديد المواقع، أم للاستخدام السلمي في تسخيره لخدمة المجتمع وما ينعكس ذلك على التطور والسرعة والدقة في تحديد المواقع وكل ما يرتبط بذلك كالسرعة في توجيه سيارة الإسعاف والإطفاء إلى موقع محدد عبر أقصر الطرق وأسرعها وبدقة عالية. 1. تعريف : بدايةً كلمة GPS هي اختصار لـ Global Positioning System أي نظام تحديد المواقع العالمي. طُوِّرت هذه المنظومة من قبل وزارة الدفاع الأمريكية عام 1973م، وبكلفة مقدارها (12) مليار دولار أمريكي، كان الهدف الأساسي من هذه الشبكة من الأقمار الصناعية عسكرياً بحتاً ولكن في عام 1980م سمحت الحكومة الأمريكية بأن يكون هذا النظام متاحاً للاستخدامات المدنية، حيث يعمل هذا النظام في كافة الظروف الجوية وفي كل مكان في العالم وعلى مدار 24 ساعة في اليوم، ولا يُشترط الاشتراك من أجل الحصول على هذه الخدمة لأنها مجانية. 2. أجزاء نظام الـ GPS : يتكون نظام GPS من ثلاثة أقسام رئيسية: أ‌- الجزء الفضائي (Space Segment) وهو عبارة عن مجموعة من الأقمار الاصطناعية (عددها 24 قمراً) موزعة في (ستة) مدارات وكل مدار يحتوي (أربعة) أقمار صناعية، ورتبت المدارات بحيث يمكن مشاهدة الأقمار الصناعية الأربعة في السماء بآن واحد في أي وقت ومن أي نقطة على سطح الأرض. وقد وجد بالتجربة إنه في أي مكان ليس فيه عوائق على سطح الأرض يمكن للمستخدم مشاهدة عدد من الأقمار يتراوح عددها ما بين ستة إلى عشرة أقمار طوال اليوم. وتُرسل الأقمار إشاراتها على ترددين من النطاق الترددي (L)، حددهما الاتحاد الدولي للاتصالات International Telecommunications Union وهما: التردد الأول L1: 1575.42 ميجا هرتز. والتردد الثانيL2 : 1227.6 ميجا هرتز.

ب- جزء التحكم والسيطرة (Control Segment) يتكون هذا الجزء من كل الوسائل المطلوبة للوقوف على مدى صلاحية إشارة الأقمار الصناعية والاتصال بها عن بعد وتتبُّع مساراتها وحساب مواقعها وتصحيح الساعات المحملة عليها والتحكم فيها. فكرة عمل جزء التحكم الأرضي: تقوم نقط التتبُّع الأرضي بتتبُّع إشارات كل الأقمار الصناعية المتاحة في مجال رؤيتها كل 1.5 ثانية وباستخدام بيانات طبقة الأيونوسفير الجوية المتأينة وبيانات الأرصاد الجوية التي تجمع كل خمس عشرة