В марте 2017 года компанию GTop купила компания Sierra Wireless. Несколько бывших инженеров-разработчиков GTop учредили собственную компанию CDtop Technologies. Менеджер этой компании Brian Wang прислал мне на тестирование образцы одного из новых модулей – PA1616D.

Как видно по серийным номерам, модули совсем свежие, из первой сотни серийных экземпляров. Вот еще парочка фотографий:

С первого взгляда смутила технология настройки антенны – явно скоблили вручную. Обычно это делается автоматически при помощи лазера. Но ладно, будем считать это издержками молодого растущего производства.

Что там внутри?

Внутри ничего необычного. Разработчик предлагает два новых модуля на чипсете MTK:

  • PA1616D – на основе MTK3333 (мой экземпляр)
  • PA1616S – на основе MTK3339

Оба чипсета давно и широко применяются в различных приемниках. Я не буду здесь в тысячный раз перечислять характеристики чипов. Вы легко найдете их в интернете. Разница между продуктами различных производителей на базе одного и того же чипсета MTK кроется в практической реализации. Прежде всего, прошивка и антенна. В нашем случае оба приемника используют пассивную антенну среднего размера, которую по современным меркам я бы не назвал малогабаритной.

Макетная плата

Для испытаний в реальных условиях я за выходной нарисовал и изготовил тестовую макетную плату. При этом я не задавался целью как-то ее минимизировать или оптимизировать размещение компонентов. Лишь бы работало. Дома я не могу делать металлизацию переходов, поэтому пришлось прошить переходами землю только по краям и пропаять тонкой проволочкой. Это не совсем хорошо, но на качество работы сильно не повлияет. На гребенку выведен рабочий UART TX0/RX0, служебный UART TX1/RX1 (хотя я вряд ли им воспользуюсь) и сигнал 1PPS. Модуль питается напряжением 3.3V через защитный диод.

Для напайки модуля на плату использовал подогрев феном снизу, с обратной стороны платы. Посадочные пятачки предварительно залудил с небольшой “горкой”, контакты модуля смазал безотмывочным флюсом.

Испытания дома

Все свои GPS модули я первым делом испытываю на подоконнике домашнего кабинета. Окно кабинета расположено весьма неудачно для приема сигнала. Несмотря на восьмой этаж, значительную часть неба загораживает стоящий через дорогу десятиэтажный дом. Вдобавок, он дает ощутимый отраженный сигнал, который некоторым приемникам просто сносит мозг. Хорошая задачка для приемника.

Взгромоздил модуль на кактус и запустил утилиту GTop Viewer 1.8. Она заточена под чипсет MTK, поэтому нормально работает с моим модулем.

Первый поиск спутников и захват 3Dfix с разряженной резервной батареей занял около двух минут. Не шедевр, но у меня и смарфон Xiaomi Mi5 на этом подоконнике ловит фикс столь же долго, даже имея доступ к AGPS и скачиванию альманаха через интернет. Так выглядит окно утилиты после первого холодного фикса:

Первый холодный запуск

В заголовке окна отображается версия прошивки. Видно, что некоторые спутники помечены нулями. Это спутники, которые расположены в зените или не попадают в створ окна. PDOP и VDOP большие, но момента первого включения прошло не более двух минут. Ждем еще три минуты:

Спустя три минуты после первого фикса

Запускаем циклический перезапуск приемника. Выполняем по 10 перезапусков в режиме холодного, теплого и горячего старта, чтобы собрать статистику. Результат показан на следующем рисунке:

Статистика перезапусков в трех режимах

На азимутальной диаграмме отлично видно, что расположение принимаемых спутников четко совпадает с сектором раскрытия в окне дома – 110 градусов и точно на восток. Прием “отраженки” хорошо выдает фиктивная скорость перемещения (параметр Spd), если на самом деле объект неподвижен. Лет пять назад мне попадались модули с активной антенной, в том числе от GTop, так и Ublox, которые бодренько ловили отражение от стены противоположного дома, когда спутник начинал уходить из зоны прямой видимости в окне. В итоге объект прыгал на карте, как блоха, туда-сюда, со скоростью до 50 км/ч и пользоваться приемником без внешней обработки навигационных данных было проблематично. В данном случае весьма неплохо и без обработки.

В логах циклической перезагрузки видно, что на холодном старте приемник провалил только десятый перезапуск (72 секунды), а в остальных случаях 3Dfix достигается менее, чем за минуту. Теплый старт отработал тест на удивление ровно, а вот горячий старт не обрадовал. Пять провалов из десяти и среднее время около шести секунд. Но нельзя делать скороспелые выводы на основе такого короткого теста. Возможно, именно в это время сложилось неудачное созвездие.

Испытания в поле

Для полевых испытаний выехал на огородный участок. Условия идеальные для приема сигнала GPS. Вокруг обширные колхозные поля, никаких ЛЭП или массивных сооружений. Облаков нет, идеально чистое небо, два часа дня по местному времени. Область обзора для антенны приемника – практически полная полусфера. И это хорошо видно на диаграмме:

Испытания в поле, первое включение

Фикс получен на 12-й секунде после включения. Почти сразу после этого сделан снимок окна утилиты. Теперь запустим циклы перезагрузки:

Тестирование перезапуска в полевых условиях

Здесь уже сложно к чему-то придраться. Горячий старт менее, чем за секунду.

Кстати, у некоторых модулей GTop была неприятная болезнь. При плавном разряде резервного источника питания примерно до 1.8 вольта они не “забывали” альманах, а переставали ловить 3Dfix. Совсем. Спасало только замыкание выводов резервной батарейки или ионистора на плате и холодный старт с получением нового альманаха. В этом модуле (как и в последних модулях GTop) такой болезни нет.

Таковы результаты беглого тестирования модуля PA1616D в реальных условиях. В целом вполне ожидаемо. Ничего выдающегося, но и плохого сказать нечего. Надо бы еще протестировать его в автомобиле на ходу в условиях плотной городской застройки. Но пока совсем нет на это времени…