Manual rápido de programación con GPS

Hace tiempo que tenía ganas de poner un post de este tipo, así que vamos allá. Pongamos que no sabes lo que es GPS y quieres hacer una aplicación que necesite saber donde estás, estás en el sitio correcto, voy a tratar de enumerar lo que necesitas saber de forma clara y concisa:

- Qué es GPS: es un sistema que permite saber en qué posición del globo estás situado
- En qué se basa: Hay una serie de satélites orbitando que emiten señales, el receptor las interpreta y gracias a triangulación determina tu posición
- Necesito saber triangular: no, el receptor hace todo por tí, olvida a doppler, trigonometría, etc :)
- qué información da el GPS: te da la posición gracias a la latitud y longitud, esto es, lo hace en coordenadas polares. Además el GPS da mucho más información...
- Cómo me da la información el GPS: usa NMEA, un protocolo de texto separado por comas donde viene la información bien clarita.
- Cómo recojo la información del GPS: pues normalmente a través de puerto serie... "pero mi receptor GPS es bluetooth", no te preocupes, tu bluetooth se comportará como un puerto serie.
- Cómo uso la información desde mi aplicación: abres el puerto y vas leyendo linea a linea los datos NMEA, extraes la información y la usas, por ejemplo, para poner un punto en un mapa.
- Las coordenadas polares no son útiles para mi: lógico, estamos acostumbrados a trabajar en coordenadas cartesianas (el plano XY de toda la vida). Alguien ya pensó en eso e inventó UTM, que no es más que un sistema para proyectar latitud y longitud a nuestro querido plano castesiano. En resumen, al final tendremos X e Y y con eso es muy fácil empezar a trabajar

- Ya, dicho así es fácil, pero cómo lo hago en la realidad?. Lo primero es tener un GPS, por ejemplo , como mi pc no tiene puerto serie uso un conversor USB->serie. De esta forma ya puedo acceder al GPS... cómo? pues con python y los siguientes pasos:

- instalo python
- instalo Python for Windows extensions si estoy en windows
- instalo pyserial que nos da acceso al pueto serie.
- instalo pygps: este hará el trabajo de interpretar NMEA y proyectar a UTM por nosotros

- abro el editor y programo:


import serial;
from threading import Thread;
from NMEA import NMEA;
from LatLongUTMconversion import LLtoUTM;

class GPSPosition(Thread):
    def __init__(self, callback):
        Thread.__init__(self);
        #serial conf
        s = serial.Serial()
        s.baudrate = 4800
        s.port = "COM1" 
        s.open();
        self.serial = s
        self.nmea = NMEA();
        self.callback = callback
        self._run = 1;
        self.start();

    def end(self):
        self._run = 0;
    def run(self):        
        while self._run:
            nmea_data = self.serial.readline();
            self.nmea.handle_line(nmea_data);
            zone, easting, northing = LLtoUTM(23, self.nmea.lat, self.nmea.lon)
            self.pos = (easting, northing);
            self.callback(self.nmea.lat,  self.nmea.lon, self.pos, self.nmea.mode > 0);

if __name__ == '__main__':
    def position(lat, lon, pos, valid_pos):
        if(valid_pos):
            print "current position", pos, "lat: ", lat, " lon:", lon;
        else:
            print "invalid position
  
    gps = GPSPosition(position);
    


ejecuto:

C:\temp>c:\Python25\python gps.py
invalid position
invalid position
current position: 314418.53, 4575413.58 lat: 41.31 lon: -5.22
current position: 314418.53, 4575413.58 lat: 41.31 lon: -5.22
current position: 314418.80, 4575413.20 lat: 41.31 lon: -5.22

- qué es posición inválida? Pues resulta que un GPS no sabe su posición nada más conectarse, necesita un tiempo (que depende de muchas cosas) para tener una posición válida.
- Lo hago y no me funciona: sal a la calle porque en casa el GPS no es capaz de coger señal de satélite dentro de casa!!
- No me da bien la posición: Lo habitual son 10 metros de error como mucho, normalmente está entre los 2 o 3 metros.
- Lo hago pero me oscilan las posiciones: en GPS es bueno pero milagros no hace.

Fin, espero no haberme dejado nada.