Cara normal menambahkan kemampuan GPS ke suatu proyek adalah meraih modul GPS yang tidak aktif, memasukkannya ke dalam UART, dan membaca aliran kalimat NMEA yang keluar dari port serial . Bergantung pada seberapa banyak yang Anda habiskan untuk modul GPS, ini baik-baik saja: modul terbaik di luar sana mulai dengan cepat, dan banyak dari mereka mengenali peraturan logis dan dalam ITAR.
Untuk [Mike], meraih modul off-the-shelf keluar dari pertanyaan. Dia membangun penerima GPS sendiri dari bawah ke atas menggunakan sedikit perangkat keras dan peretasan FPGA. Sudah dia mendapatkan hasil yang baik, dan dia tidak harus futz dengan mereka yang berantakan, ‘jangan membangun hukum rudal balistik.
Perangkat keras untuk bangunan ini termasuk ‘Cape’ Kiwi SDR untuk BeagleBone dan papan FPGA Nexus-2 Digilen. Papan SDR menangkap sampel RAW 1-bit yang diambil pada 16.268 MHz, dan membutuhkan data nilai penuh menit untuk ditangkap. Itu setidaknya 120 megabyte data untuk FPGA untuk memilah-milah.
Perangkat lunak untuk proyek ini pertama kali mengakuisisi sinyal GPS dengan menemukan frekuensi dan fase perkiraan. Perangkat lunak kemudian mengunci ke operator, angka keluar fase, dan menerima pesan ‘NAV’ 50bps yang diperlukan untuk menemukan opsi posisi untuk lokasi antena. Versi pertama dari perangkat lunak ini sangat lambat, mengambil lebih dari 6 jam untuk memproses data 200 detik. Sekarang, [Mike] telah meningkatkan kode pelacakan saluran dan membuatnya 300 kali lebih cepat. Itu pemrosesan data GPS real-time, menggunakan perangkat keras off-the-shelf komoditas. Semua perangkat lunak tersedia pada gits, menjadikan ini proyek yang dapat dengan mudah direplikasi oleh siapa pun. Kami akan mengharapkan Departemen Luar Negeri AS atau DoD untuk membayar [Mike] sebentar lagi.
Tentu saja, ini bukan pertama kalinya seseorang membangun penerima GPS dari awal. Beberapa tahun yang lalu, akurasi kurang dari 1 meter dimungkinkan dengan FPGA dan papan RF homebrew.