Hardware
Die Lösungswege der Hardware kann man unterteilen in die der GPS-Datenerfassung und in die der Datenverarbeitung.GPS
Bei der Problematik der Datenerfassung entschieden wir uns von Anfang an für eine fertige Modullösung. Für uns in Frage kamen 2 verschiedene GPS Arten, DGPS und GPS mit EGNOS. Differential GPS arbeitet mit Hilfe von Bodenstationen über die Korrekturdaten empfangen werden. EGNOS hingegen funktioniert über zusätzliche Satelliten die Korrekturdaten aussenden.Da die Lösungsmethode mittels EGNOS die billigere war entschieden wir uns für. Konkret entschieden wir uns für das GPS-15L Modul von Garmin.
Datenverarbeitung
Von Anfang an war uns klar, dass die Datenverarbeitung nur mit einem Microcontroller gemacht werden kann. Dieser hat die Vorteile des geringen Platzbedarfs und ist stromsparend, was bei einem tragbarem Gerät äuserst wichtig ist.
Am Beginn des Projektes hatten wir die Idee einen komplett neue Kontrollerplatine zu entwerfen. Diese Überlegung verwarfen wir allerdings bald wieder, da es sich herausstellte, dass dies zu zeitintensiev sein würde.
Also suchten wir nach einer billigen fertigen Lösung.
Bei unserer Suche stiesen wir auf das Vorjahresprojekt "Enbedded Webserver". Anschließend wurde diese Platine nachgebaut, es war uns abere nicht möglich sie in Betrieb zu nehmen. Dies ist wahrscheinlich auf das schlechte Leiterplattendesign zurückzuführen.
Da wir zu diesem Zeitpunkt schon ziemlich unter Zeitdruck standen brauchten wir so schnell wie möglich eine funktionierende Hardware.
Letzendlich blieben wir beim gleichen Microcontroller wie auch das Enbedded Webserver Projekt verwendete, den TI MSC1210Y5. Das Evaluation-Board ist von Elektor und wird mit einer umfangreichen Softwaresammlung geliefert.
Software
Die Software hat bei unserem Projekt die Aufgabe der Berechnung des Abstandes zur Luftlinie und der Entfernung zum Ziel. Vom GPS-Modul werden Höhen und Breitengrade des aktuellen Standortes ausgegeben. Aus diesen Daten muss Anschließend die Berechnung erfolgen.Winkelfunktionen
Die Berechnung mittels Winkelfunktionen ist für einen PC kein problem, jedoch für einen kleinen Mikrocontroller schon. Für das CVI Programm wurde diese Methode gewählt, aber beim umstieg auf unseren Mikrocontroller wurde uns schnell klar, dass wir einen zu kleinen Speicher hatten.Vektorrechnung
Eine bessere Methode der Berechnung war die mittels Vektorrechnung. Dazu wurden uns von unserem Mathematik Professor einige Links im Internet mitgeteilt, wo die Berechnung des Punkt-Geraden-Abstandes genau beschrieben ist. Nach einigen fehlgeschlagenen Versuchen mit dieser Mehtode stellten wir fest, dass diese Berechnungsart, die weit aus kompliziertere ist. Jedoch schafften wir es doch die Daten auszuwerten. Diese Methode benötigt nur einen Bruchteil des Speichers im Vergleich zur Berechnung mittels Winkelfunktionen.Die Berechnung wird anhand einer kleinen Grafik veranschaulicht:
