Kombinacijom kvalitetnog GPS senzora i minijaturnog VHF odašiljača na jednoj strani i ručnog GPS uređaja, »obogaćenog« VHF prijemnikom na drugoj strani, ostvaren je jednostavan, pouzdan i efikasan sustav koji omogućava praćenje kretanja potražnih, lovačkih, ali i »nestašnih« pasa ako odlutaju izvan vidokruga svojih vlasnika. Budući da efikasnost takvog sustava ponajprije ovisi o kvaliteti radiokomunikacije između (a) udaljenog senzora koji šalje podatke o svome položaju, i (b) uređaja koji ih prima, težište ispitivanja stavljeno je na utvrđivanje omjera količine emitiranih i primljenih podataka, na terenima različitih konfiguracija

Tomislav Sudarević

Croatian

Sudarević, Tomislav

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia

120 ekscentar List studenata Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu1. UvodUređaji za praćenje (tracking devices) čiji se rad temelji na primjeni GPS tehno-logije su sve popularniji i pristupačniji. Nakon uređaja i sustava za praćenje auto-mobila, u rasponu od kompleksnih i vrlo pouzdanih do onih za znatiželjne naivce, pojavili su se, uz ostale, i uređaji za nadzor kretanja ljudi (npr. starijih osoba s demen-cijom i poteškoćama u prostornoj orijen-taciji ili djece koja ne uživaju povjerenje svojih roditelja). Jedno od zanimljivih po-dručja primjene je i praćenje kretanja ži-votinja, primjerice onih »divljih«, čije nam ponašanje i način života još uvijek nisu dovoljno poznati. Tijekom 2007. godine na tržištu se pojavio i zanimljiv sustav za praćenje kretanja pasa, proizvod tvrtke Garmin. Zagrebačka tvrtka Navigo Sistem d.o.o. (ovlašteni uvoznik i distributer pro-izvoda američke tvrtke Garmin Internati-onal za Hrvatsku, Bosnu i Hercegovinu, SiCG i Makedoniju) omogućila mi je testi-ranje karakteristika i uporabnih mogućno-sti tog proizvoda nazvanog »Astro«.2. Sastav i opis kompleta Garmin »Astro«Komplet se sastoji od dva uređaja. To su: 1. prijenosni GPS senzor DC-20, od-nosno »dog unit«, uređaj kojeg nosi pas. DC-20 pomoću ugrađenog VHF odašilja-ča i antene emitira svoje trenutačne GPS koordinate (osim koordinata emitira i po-datke o kvaliteti prijema GPS signala, sta-nju vlastite baterije te podatke o trenutač-noj aktivnosti ili statusu psa); Garmin AstroKomplet za praćenje pozicija i kretanja pasa[*] Tomislav Sudarević, e-mail: tomislav.sudarevic@mail.inet.hrSudarević T. (2007): Garmin Astro - komplet za praćenje pozicija i kretanja pasa, Ekscentar, no. 10, pp. 120-122Tomislav Sudarević*Popularizacija znanostiSAŽETAK. Kombinacijom kvalitetnog GPS senzora i minijaturnog VHF odašiljača na jednoj strani i ručnog GPS uređaja, »obogaćenog« VHF prijemnikom na drugoj strani, ostvaren je jednostavan, pouzdan i efikasan sustav koji omogućava praćenje kretanja potražnih, lovačkih, ali i »nestašnih« pasa ako odlutaju izvan vidokruga svojih vlasnika. Budući da efikasnost takvog sustava ponajprije ovisi o kvaliteti radiokomunikacije između (a) udaljenog senzora koji šalje podatke o svome po-ložaju, i (b) uređaja koji ih prima, težište ispitivanja stavljeno je na utvrđivanje omjera količine emitiranih i primljenih podataka, na terenima različitih konfiguracija.KLJUČNE RIJEČI: Pas, GPS, SiRF, VHF, MURS.KLASIFIKACIJA prema COBISS-u: 1.05121ekscentarList studenata Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebunja psa (ili više pasa istodobno1), kompas uređaja Astro 220 grafički i numerički pri-kazuje smjer (azimut) i udaljenost do psa. U pojednostavljenom grafičkom obliku dostupni su i podaci o kvaliteti prijema GPS signala na udaljenom senzoru, jačini njegovog VHF signala, kao i simbol trenu-tačne aktivnosti psa. U oba su uređaja ugrađeni GPS pri-jemnici sa SiRF Star III čipom. GPS an-tena uređaja Astro 220 identična je onoj kod Garminovih uređaja iz serije 60 (Qu-adrifilar Helix), dok je u DC-20 ugrađe-na microstrip (patch) antena. Oba uređaja opremljena su induktivno skraćenim flek-sibilnim VHF antenama. Transfer podataka između DC-20 i Astro 220 odvija se kao jednosmjerna ko-munikacija na jednom od pet VHF kanala unutar MURS2 frekvencijskog područja. Izlazna snaga VHF odašiljača ugrađenog u DC-20 je 2W (prema američkim propisi-ma to je najveća dopuštena snaga za ure-đaje koji rade u MURS području). 3. Opis i rezultati testiranja Testiranje je izvršeno s ciljem upo-znavanja praktičnih mogućnosti uređaja i provjere sljedećih karakteristika: dosega i kvalitete radio komunika-• cije između dva uređaja u različitim uvje-tima i na terenima različitih konfiguracijatočnosti i upotrebljivosti podataka o • položaju DC-20 autonomije uređaja (trajanja bateri-• ja) Cilj prvog testa bio je provjera dužine vremenskog intervala između uzastopnih emitiranja podataka o položaju DC-203. Kako bi se potpuno otklonila mogućnost da tijekom ovog testa pojedini blok po-dataka ne bude primljen uslijed slablje-nja VHF radio signala, Astro 220 i DC 20 postavljeni su na vrlo maloj međusobnoj udaljenosti (manjoj od 1m). Na taj način test je obavljen u uvjetima snažnog signa-2. ručni GPS uređaj Astro 220 s ugra-đenim VHF radio prijemnikom za prihvat podataka emitiranih od strane DC-20 (Sli-ka 1). Uz standardni pribor (USB kabel, CD sa softverom, knjigu s uputama za korisnika, itd.) u kompletu se nalazi i po-sebni pojas (»dog harness«) za čvrsto i sta-bilno postavljanje senzora DC-20 na leđa psa. Kao dodatni pribor, izvan standar-dnog paketa, mogu se (između ostaloga) nabaviti i VHF antena za Astro 220 koja se postavlja na automobil, kao i alternativ-ne vrlo kratke VHF antene za LC-20. Izgledom, dimenzijama i navigacij-skim funkcijama (kao i drugim karakte-ristikama) Astro 220 se gotovo uopće ne razlikuje od standardnog GPSMap 60CSx (Slika 2). Njegov je softver prilagođen po-trebama praćenja udaljenog GPS senzora. Podatke o položaju odnosno kretanju psa, primljene putem VHF radio signala, Astro 220 sprema u svoju internu memoriju kao zasebni track-log (odvojeno od vlastitog track-loga), a korisnik ga u realnom vre-menu može vidjeti na zaslonu uređaja zajedno s tragom vlastitog kretanja. Oba trackloga mogu se prebaciti kao datoteke na osobno računalo radi naknadne ana-lize, ali za praćenje na terenu PC uopće nije potreban, što doprinosi praktičnosti i jednostavnosti uporabe. Tijekom praće-la, bez bilo kakvih zapreka za siguran pri-jem. Tijekom 60 minuta DC-20 je 294 puta emitirao podatke o svom položaju. Naj-kraći interval između dva uzastopna emi-tiranja bio je 4 sekunde, najduži 43 sekun-de, a interval od deklariranih 5 sekundi zabilježen je 44 puta, tj. u približno 15% slučajeva. Prosječno trajanje intervala bilo je oko 12 sekundi. Svrha preostala četiri testa bila je utvr-đivanje postotka primljenih podataka o položaju DC-20 (koordinata prolaznih to-čaka) u uvjetima promjenjive jačine VHF radio signala. Pri drugom je testu Astro 220 bio postavljen na fiksnu poziciju4, a DC-20 je bio u automobilu koji se kre-tao ulicama gradskog stambenog naselja, unutar kruga s polumjerom od približno 600m. Tijekom 26 minuta je Astro 220 primio koordinate 111 točaka. Uz pret-postavku da je prosječni interval između emitiranja bio jednak onome u prvom te-stu (12 sekundi), može se zaključiti kako su uspješno primljeni podaci za približno 85% emitiranih koordinata. Treći je test bio sličan drugom, uz djelomično promijenjene uvjete: Astro 220 je ostavljen u automobilu parkiranom između stambenih zgrada, a DC-20 sam nosio u ruci. Najveća udaljenost između dva uređaja pri ovom je testu bila oko 750 metara. Tijekom 35 minuta Astro 220 je primio podatke za 163 točke (približno 93%). Četvrti test je obavljen u Vrbovcu, u naselju smještenom na brežuljku. Astro 220 je bio postavljen u južnom dijelu gra-da, na visini od približno desetak metara iznad nivoa ravnice kojom je grad okru-žen. DC-20 je bio u automobilu koji se kretao od središta grada prema čvoru Vr-bovec-zapad na novoj brzoj cesti, zatim brzom cestom prema jugoistoku do nase-lja Cugovec te istim putem natrag na po-laznu točku. Tijekom 45 minuta (uključu-jući i 5,5 minuta bez komunikacije) Astro 220 je primio koordinate 53 točke, od ko-jih je 38 (72%) bilo udaljeno više od 3 km. Uspješnost transfera podataka bila je pri ovom testu oko 24%. Posljednji je test obavljen u Maksi-mirskoj šumi u Zagrebu. Astro 220 je bio u automobilu parkiranom na sjevernom rubu šume (Gornji Bukovac) a DC-20 sam nosio u ruci krećući se stazama kroz vi-soku i gustu šumu prema jugu i jugoisto-[1] Jedan uređaj Astro 220 može istodobno pratiti do 10 uređaja LC-20[2] MURS: Multi-Use Radio Service (samo u USA); kanal 1: 151,82 MHz, kanal 2: 151,88 MHz, kanal 3: 151,94 MHz, kanal 4: 154,57 MHz, kanal 5: 154,60 MHz[3] Uređaj je tvornički podešen na interval od 5 sekundi, a korisnik može odabrati i duži interval (10 ili 30 sekundi) što pridonosi sporijem pražnjenju baterije[4] Približno 10m iznad tla, na balkonu stana na drugom katu peterokatne zgrade[5] Točnost GPS sustava definirana je u dokumentu GPS-ICD-200 kao »positioning accuracy of 16 meters spherical error probable (SEP), URL: http://www.navcen.uscg.gov/pubs/gps/icd200/icd200cw1234.pdf  Pojašnjenje pojma »spherical error probable« može se pronaći u sedmom poglavlju dokumenta »Army Space Reference Text«: »Spherical Error Probable (SEP) is the radius of a sphere within which there is a 50% probability of locating a point or being located. SEP includes both horizontal and vertical error.« URL: http://www.fas.org/spp/military/docops/army/ref_text/chap07c.htmTablica 1. Statistika testiranjaTest TrajanjeBroj emitiranih koordinataBroj primljenih koordinataNajveća udaljenostUspješnost transfera1. 60 minuta 294 294 < 1m 100 %2. 26 minuta 130* 111 0,6km 85%3. 35 minuta 175* 163 0,75km 93%4. 45 minuta 220* 53 3,5km 24%5. 76 minuta 377* 151 0,75km 40%* izračunato uz pretpostavku da je prosječni interval između emitiranja bio 12 sekundiSlika 1. Prijenos podataka (Garmin International, 2007)Popularizacija znanostiSudarević T. (2007): Garmin Astro - komplet za praćenje pozicija i kretanja pasa, Ekscentar, no. 10, pp. 120-122122 ekscentar List studenata Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebuku do maksimirskog vidikovca i natrag do automobila. Tijekom 76 minuta Astro 220 je primio koordinate 151 točke, što znači da je uspješnost transfera koordinata tije-kom cijelog testa bila oko 40%. Međutim, tijekom razdoblja od 27 minuta nije bilo komunikacije između dva uređaja (podaci nisu primljeni s udaljenosti veće od 750 metara) što znači da je uspješnost transfe-ra unutar radijusa od 750 metara bila oko 62%. Točnost koordinata pozicije DC-20 je tijekom svih testova bila u granicama de-klarirane točnosti GPS sustava5, tj. prak-tično jednaka točnosti bilo kojeg naviga-cijskog GPS prijemnika novije generacije (odstupanja su najčešće bila manja od 5 metara).4. Napajanje i autonomija Astro 220 se napaja iz dviju standar-dnih AA baterija (NiMH, alkalne ili Li-Ion). Njegova autonomija ovisi o vrsti baterija i njihovom kapacitetu. Dvije AA baterije Sanyo Eneloop (2000 mAh) omogućavaju oko 18 sati neprekidnog rada. Uređaj se može napajati i putem USB kabela, kao i pomoću auto-punjača. DC-20 ima ugrađenu litij-ionsku ba-teriju čiji je kapacitet (pri odabranom najkraćem intervalu između emitiranja podataka o položaju) dovoljan za 17 sati neprekidnog rada. Punjenje potpuno pra-zne baterije pomoću Garminovog auto-punjača traje 4 sata. 5. Zaključak  Komplet Garmin Astro je primarno namijenjen lovcima za praćenje kretanja pasa na nepreglednim terenima kao što su šume, grmlje, močvare, itd. Potencijalnu mogućnost primjene predstavlja i praće-nje pasa-tragača u akcijama spašava-nja. Iako testiranja nisu obavljena u lovištima, a ni uz pomoć pasa, rezul-tati testiranja poka-zuju kako bi lovci, a i spasilačke služ-be (npr. GSS) mogli biti vrlo zadovolj-ni ovim uređajem ako se njihovi psi u gustoj šumi ne udaljavaju od vla-snika više od 750 metara. Naravno, ukoliko se psi su-više udalje i VHF kominikacija se preki-ne, lovci ih mogu tražiti na temelju zadnje poznate pozicije. Međutim, udaljenost na kojoj je moguće primati radio signal što ga emitira DC-20 bila bi znatno veća kada bi Astro 220 bio iznad područja na koje-mu se provodi neka potraga ili akcija spa-šavanja, npr. u helikopteru. Za otkrivanje trenutačnog položaja psa (ili čovjeka) koji nosi DC-20 dovoljno je samo jednom pri-miti njegov radio signal, a na temelju dva ili više podataka u bilo kojem vremen-skom intervalu moglo bi se doznati je li DC-20 zaustavljen ili se kreće, kao i nje-gov trenutačni smjer i brzina kretanja. Za-hvaljujući mogućnosti instaliranja i upo-rabe vektorskih karata, prikaz na zaslonu GPS uređaja Astro 220 pruža kompletnu sliku o položaju na kojemu se nalazi DC-20, uključujući i podatke o konfiguraciji i prohodnosti okolnog terena, položaju naj-bližih puteva, objekata, naselja,  itd. Testiranje je pokazalo kako se već pri prosječnoj kvaliteti radio veze između DC-20 i Astro 220 (uz 20 do 50% primlje-nih koordinata) mogu dobiti vrlo dobre i potpuno upotrebljive informacije o pozi-ciji i kretanju udaljenog senzora. Nažalost, uporaba ovih uređaja u Hr-vatskoj zasada nije moguća. Frekvencije na kojima komuniciraju DC-20 i Astro 220 se u Republici Hrvatskoj ne mogu koristiti pod jednakim uvjetima kao u Sjedinjenim Američkim Državama, tj. slobodno, bez posebnih odobrenja. Hrvatskim Zako-nom o telekomunikacijama, Pravilnikom o dodjeli radijskih frekvencija i Tablicom namjene radiofrekvencijskog spektra defi-nirano je tko u Republici Hrvatskoj može koristiti te frekvencije i pod kojim uvje-tima6. LiteraturaGarmin International (2007): • Astro, GPS enabled dog tracking system, Owner’s Manual, http://www8.garmin.com/manuals/Astro_OwnersManual.pdf (30.10.2007.)ARINC, Inc. (1993): GPS-ICD-200 • Interface Control Document, http://www.navcen.uscg.gov/pubs/gps/icd200/icd200cw1234.pdf (30.10.2007.)[6] Zakon o telekomunikacijama: http://www.nn.hr/clanci/sluzbeno/2003/1731.htm (Narodne Novine br. broj 122/03., 158/03.); Pravilnik o dodjeli radijskih frekvencija: http://www.nn.hr/clanci/sluzbeno/2005/2392.htm; Tablica namjene radijskih frekvencija: http://www.nn.hr/clanci/sluzbeno/2003/3041B.htmTomislav Sudarević je tijekom karijere radio na projektiranju, izgradnji i usavršavanju speci-jalnih radiokomunikacijskih su-stava. Bavio se i primjenom sa-telitske navigacije u oružanim snagama. Danas je u mirovini.O AUTORUSlika 2. Garmin 60 CSx i Astro 220Slika 3. Prikaz podataka o statusu DC 20 (»Dog Unit«) na ekranu uredjaja Astro 220Popularizacija znanostieSudarević T. (2007): Garmin Astro - komplet za praćenje pozicija i kretanja pasa, Ekscentar, no. 10, pp. 120-122

Garmin Astro Komplet za praćenje pozicija i kretanja pasa

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia