Aktualizace (19 / 02 / 2025): Všech našich produktů máme dostatek skladem, najdete nás také v si    Zobrazit kolekci

Uživatelská příručka: simpleRTK3B Fusion

Přehled produktů

Můžete použít simpleRTK3B Fusion jako samostatnou desku připojením k počítači nebo tabletu. Navíc jej lze použít jako přídavnou desku pro vaše projekty, jako je štít Arduino.
Hlavní složkou simpleRTK3B Fusion is Unicore Modul UM981. Palubní INS (Inertial Navigation System) se zlepšuje GNSS-pouze výkon tím, že poskytuje nejen polohu, ale také polohu (náklon, sklon, stáčení) vozidla.
Na desce je předinstalovaný firmware určený pro pozemní vozidla, jako jsou pomalu se pohybující traktory, auta nebo pozemní roboty. Pokud jej zamýšlíte použít pro průzkumy s kompenzací náklonu, budete muset nahrát soubor firmware pro průzkum a mapování av části dokumentace naleznete pokyny k nastavení v příručce Slant Reference Commands Manual.

technické vybavení

Definice pinoutu

Výkon

Jedno simpleRTK3B Fusion lze napájet ze 4 různých zdrojů:

  • GPS port USB
  • USB port XBEE
  • Pixhawk konektor
  • Arduino kolejnice

K použití desky je potřeba pouze 1 z nich, ale můžete připojit i 4 najednou, nehrozí žádné riziko.

Komunikační porty

simpleRTK3B Fusion deska má několik rozhraní, která si nyní podrobně vysvětlíme.

USB GPS

Tento konektor USB-C vám umožňuje přístup přes převodník FTDI USB-to-UART ke COM1 modulu UM980.
Toto rozhraní můžete připojit k preferovanému mobilnímu telefonu, tabletu nebo PC a začít přijímat NMEA data.
Po připojení přijímače k ​​PC uvidíte 1 nové COM porty, které můžete použít s vaším oblíbeným terminálovým nástrojem pro čtení NMEA nebo mít plný přístup k UM980 pomocí nástroje UPrecise.

Ve výchozím nastavení je NMEA na tomto modulu zakázáno, takže vám doporučujeme začít s UPřesný nástroj.
Pokud váš počítač nerozpozná zařízení, budete potřebovat ovladač VCP od FTDI: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

USB XBee

Tento konektor USB-C vám umožňuje přístup k UART XBEE radio (pokud jej připojíte), přes převodník FTDI USB-to-UART.

Použití tohoto konektoru pro napájení desky se nám zdá velmi praktické, takže pak můžete GPS USB připojovat a odpojovat dle libosti, aniž byste museli desku odpojovat.
Můžete použít jakýkoli adaptér do zásuvky USB, který doma najdete.

Chcete-li tento konektor používat pouze jako zdroj napájení, nepotřebujete žádný ovladač. Můžete použít počítač nebo se připojit k nástěnnému USB adaptéru.

Chcete-li použít tento konektor ke konfiguraci XBee radio, budete potřebovat ovladač VCP od FTDI: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

Pixhawk konektor

Tento konektor je standardní JST GH, který lze použít k připojení simpleRTK3B Fusion na A Pixhawk autopilota.
Tento konektor můžete použít i pro napájení desky.

Jedno Pixhawk JST-GH konektor následuje Pixhawk Standard:

  • 1: 5V_IN
  • 2: Unicore COM3 RX (úroveň 3.3 V)
  • 3: Unicore COM3 TX (úroveň 3.3 V)
  • 4: Timepulse výstup (úroveň 3.3V)
  • 5: Extint (úroveň 3.3 V)
  • 6: GND
Arduino kolejnice

simpleRTK3B Fusion má volitelné kolejnice pro připojení k dalším zařízením kompatibilním s arduino UNO.

  • GND: zem je k dispozici ve standardních arduino pinech. Tuto linku byste měli vždy připojit k vaší druhé desce.
  • 5V IN/OUT:
    • Když LED vedle tohoto kolíku nesvítí, můžete napájet simpleRTK3B Fusion  z tohoto kolíku.
      Stačí jej například připojit na desku Arduino UNO a simpleRTK3B Fusion se zapne. (zkontrolujte, zda vaše arduino může napájet 300 mA @ 5V štíty).
    • Případně můžete nyní použít simpleRTK3B Fusion k napájení dalších štítů.
      Stačí zapnout spínač „5V=OUTPUT“ a simpleRTK3B Fusion deska bude mít výstup 5V na tomto pinu.
  • IOREF: Tento kolík je odpojen, když je spínač na desce ve směru „IOREF = NC“.
    Alternativně má výstup 3.3 V, když je přepínač na desce ve směru „IOREF = 3V3“. Tuto funkci můžete použít k poskytnutí napěťové reference pro jiné Shieldy, které vyžadují tento pin jako vstup.
  • TX2,RX2,TX3,RX3:Tyto piny fungují jako výstup při 3.3V a jako vstup akceptující od 2.7 do 3.6V.
    • TX2: Unicore COM2 TX (tento pin je také připojen k XBee UART RX)
    • RX2: Unicore COM2 RX (tento pin je také připojen k XBee UART TX)
    • TX3:  Unicore COM3 TX
    • RX3:  Unicore COM3 RX
High Power (HP) XBee zásuvka
Jedno simpleRTK3B Fusion má High Power (HP) XBee zásuvku.
Tuto zásuvku můžete použít k připojení zařízení kompatibilního s XBee radio. K dispozici jsou následující piny:
  • VCC, což je 3.3V výstup s maximálním proudem 1A konstantním a špičkovým 1.5A.
  • XBee UART RX, na úrovni 3.3V
  • XBee UART TX, na úrovni 3.3V
  • GND
Zásuvka XBee je připojena k Unicore COM2.
Nezapomeňte, že k desce můžete přidat druhou zásuvku XBee pomocí Štít pro druhou zásuvku XBee.
Speciální funkční kolíky

Kromě výše uvedeného je pro nejpokročilejší uživatele k dispozici také několik dalších pinů. Tyto kolíky jsou také k dispozici v konektoru JST, stejně jako v simpleRTK3B Pro.

Pokud budete používat simpleRTK3B Fusion připojené na Arduino nebo Raspberry Pi a nepoužíváte žádný z těchto kolíků, doporučuje se kolíky nepřipojovat: můžete u těchto kolíků odříznout hlavičku, abyste se vyhnuli spojení a předešli neočekávanému chování.

  • Timepulse (TPS): 3.3V konfigurační časový pulzní výstup. 
  • Zaniknout (EXTINT): vstup časové synchronizace, maximální napětí 3.6V.
    Tento vstup je filtrován, aby se zabránilo závadám.

Nezapomeňte, že k desce můžete přidat druhou zásuvku XBee pomocí Štít pro druhou zásuvku XBee.

Anténa GPS/GNSS

simpleRTK3B Fusion nezahrnuje, ale vyžaduje kvalitní anténu GPS/GNSS. 

simpleRTK3B Fusion podporuje plná pásma L1/L2/L5. Pokud chcete z tohoto modulu vytěžit maximum, doporučujeme a Triple Band simpleANT3B sériová anténa.

Deska je kompatibilní jak s aktivními anténami podporujícími napájení 3.3V, tak s pasivními anténami. Maximální výstupní proud je 150 mA @ 3.3 V.

Pokud jej použijete s tradičními levnými GPS anténami běžně dostupnými, nedosáhnete očekávaného výkonu.

Důležité: Anténu je nutné připojit před napájením desky.

Instalace antény je také klíčovým bodem pro dosažení nejlepších výsledků. Anténa GPS/GNSS by měla být vždy instalována s maximálním možným výhledem na oblohu.

Kromě toho, pokud je to možné, měl by být instalován s kovovou rovinou za, např. střechou automobilu, na kovovou desku větší než 20 cm atd.

Pokud se chcete dozvědět, jak instalace ovlivňuje výkon, podívejte se prosím na naše Průvodce instalací antény GPS/GNSS  nebo se podívejte toto video.

LED diody

Deska obsahuje 7 stavových LED, které indikují, že:
  • POWER: simpleRTK3B Fusion deska má výkon.
  • PVT: LED svítí, když bylo možné vypočítat polohu z dostupné satelitní viditelnosti.
  • NORTK: ON, když není RTK, OFF, když je zařízení v režimu RTK FIXED.
  • XBEE>GPS: XBEE radio přijímá data vzduchem a odesílá je do Unicore.
  • GPS>XBEE: Unicore odesílá data do XBee radio.
  • 5V IN/OUT: Označuje, zda je na tomto kolíku napětí.
  • IOREF: Označuje, zda je na tomto kolíku napětí.

Tlačítka a spínače

Existuje pouze jedno tlačítko: XBee Reset a dobrou zprávou je, že jej pravděpodobně nebudete muset používat. Toto tlačítko se používá k programování XBee radio pokud chcete aktualizovat firmware atd.

Pod zásuvkou XBee najdete také 1 přepínač: umožňuje vám povolit IOREF s 3.3V a 5V arduino pinem jako výstupem, takže deska může napájet příslušenství jako Štít pro druhou zásuvku XBee. Zároveň tento přepínač umožní také arduino rail signály na 3.3V. Podívejte se na sekci „Arduino Rails“ výše a přečtěte si o tom více podrobností.

Začínáme

Připojte se k UPrecise
  1. Připojte GNSS anténu k vašemu přijímači. Pro testování funkčnosti se ujistěte, že má anténa dobrý výhled na oblohu. Nebo neuvidíte zobrazení a signál satelitů.
  2. Připojte přijímač k počítači přes USB port označený jako  POWER+GPS.
  3. Otevřená Přesné. Vybrat COM (Pokud nevíte, který COM port, zkontrolujte správce zařízení vašeho PC). Zvolte si přenosovou rychlost 115200 or AUTO. lis Connect.
  1. Klepněte na tlačítko Receiver Configuration ikonu na pravé straně panelu nabídek. Zde můžete povolit preferované zprávy NMEA ( Ve výchozím nastavení je NMEA na tomto modulu zakázáno). Doporučujeme zkontrolovat GGA, GSA, GSV, GST a RMC. Bude dobře fungovat se SW Mapy a většinou aplikací. Pak klikněte Enter.
  1. Na liště nabídek vyberte Data Stream ikona. V okně Data Stream zadejte SAVECONFIG a stiskněte Enter. Na datovém toku uvidíte Command, SAVECONFIG, response: OK. To znamená, že vaše konfigurace je uložena na Flash vašeho přijímače.
  1. Na obrazovce uvidíte Constellation, Data Steam a Tracking Status.
Odesílejte zprávy NMEA do Xbee Socket
  1. Zásuvka Xbee je připojena k Unicore COM2. Pokud se chcete připojit pomocí Bluetooth, BLE, radio nebo jiné komunikační pluginy, musíte povolit zprávy NMEA na COM2.
  2. Pokud například chcete odeslat GGA na COM2, zadejte v okně s doporučením GPGGA COM2 1. Na COM1 bude vystupovat 2Hz GGA zpráva.
  3. Opakujte totéž pro zprávy NMEA, které potřebujete. Doporučujeme povolit GGA, GSA, GSV, GST si RMC. Bude dobře fungovat se SW Mapy a většinou aplikací.
  1. V okně s doporučením zadejte SAVECONFIG, potom stiskněte Enter pro uložení aktuální konfigurace do paměti.
Připojte se NTRIP

Abyste s našimi GNSS přijímači dosáhli přesnosti na centimetr/milimetr, musíte mít korekce.
Pokud nemáte vlastní základnovou stanici pro opravy, můžete najít základnové stanice třetích stran na Korekční služby RTK ve vaší zemi.

  1. Klepněte na tlačítko toolbox ikonu a vyberte RTCM.
  1. klikněte Input, Zvolit Ntrip Client. Nastavte si Ntrip Caster Hostitel, port, přípojný bod, ID a heslo. Pokud váš Ntrip Caster potřebujete vaši polohu rover, nastavte Hlášení polohy GGA na 1 a vyberte CurrentSerialGGA. Klepněte na Ok.
  1. Klepněte na tlačítko OutPut. vybrat Serial Porta vyberte COM port vašeho přijímače.
  1. Uvidíte, že se Input a OutPut změní na zelenou. Šek Hex, uvidíte zprávy RTCM ze serveru.
  1. Za několik minut uvidíte změnu typu opravy na RTK Float nebo Fixed.
umožnit Galileo HAS

Jedno Galileo High Accuracy Service (HAS) poskytuje bezplatný přístup prostřednictvím Galileo signálu (E6-B) a pozemními prostředky (Internet) k informacím potřebným k odhadu přesného řešení určování polohy pomocí algoritmu Přesného určování polohy v reálném čase.

Galileo HAS je k dispozici na simpleRTK3B Budget si simpleRTK3B Compass. Není podporován s aktuální verzí firmwaru simpleRTK3B Fusion. 

  1. Chcete-li povolit HAS, zadejte následující příkazy jeden po druhém.
    CONFIG PPP ENABLE E6-HAS
    CONFIG PPP DATUM WGS84
    CONFIG PPP CONVERGE 50 50
    CONFIG SIGNALGROUP 2
    (Tento příkaz použijte, pokud máte a simpleRTK3B Budget)
    CONFIG SIGNALGROUP 3 6 (Tento příkaz použijte, pokud máte a simpleRTK3B Compass)
    SAVECONFIG
  1. Za několik minut byste měli vidět změnu typu opravy na Float.
    Pokud chcete zakázat PPP, zadejte příkaz:
    CONFIG PPP DISABLE
    A použijte příkaz CONFIG PPP ENABLE E6-HAS jej znovu povolit.

Nakonfigurujte fúzi inerciálního senzoru

simplertk3B Fusion má schopnost inerciální fúze senzoru díky integrovanému systému INS (Inertial Navigation System) v modulu UM981. Inerciální navigační systém využívá akcelerometry a gyroskopy IMU (Inertial Measurement Unit) pro výpočet polohy, rychlosti a orientace.
INS je zvláště užitečný při navigaci v tunelech, měření náklonu nebo pohybu po nerovném terénu – v jakékoli situaci, kdy signály GNSS mohou být nespolehlivé.

Instalace
  1. SimpleRTK3B Fusion musí být připevněn k vozidlu, nelze jej používat zavěšený na kabelu. Je to proto, že potřebujeme IMU aby data byla konzistentní.
  2. Ujistěte se, že IMU data zůstanou konzistentní, pokud správně namontujete přijímač na vaše vozidlo. Při připojování přijímače ověřte, že směry osy XYZ vytištěné na modulu UM981 odpovídají směrům osy vozidla. Souřadnicový systém. Souřadnicový systém se řídí pravidlem pravé ruky, přičemž směr Y představuje dopředný směr vozidla. Existují možnosti montáže simpleRTK3B Fusion v jiné orientaci, ale to vyžaduje nějakou extra kalibraci. Proto doporučujeme použít stejnou orientaci.
  1. Čím dále IMU je z antény, tím nižší je přesnost. Z těchto důvodů doporučujeme namontovat desku pod střechu vozidla přímo pod anténu. Fázový střed antény by měl být zarovnán s IMU modulu UM981 (umístěného ve středu souřadnicového systému označeného na modulu UM981). Toto nastavení zajišťuje, že je třeba měřit pouze offset osy Z (vzdálenost ramene vodorovné polohy).
Nakonfigurujte rameno páky
  1. Vzdálenost ramen páky je vzdálenost mezi IMU a fázový střed antény GNSS. Můžete použít příkaz CONFIG IMUTOANT OFFSET x y z a b c pro konfiguraci ramena páky.
Záhlaví protokolu Parametr Popis
CONFIG IMUTOANT OFFSET x Offset osy X, jednotka: metr, rozsah: -100~100
y Offset osy Y, jednotka: metr, rozsah: -100~100
z Offset osy Z, jednotka: metr, rozsah: -100~100
a Chyba offsetu osy X, jednotka: metr, rozsah: 0.01~10 (výchozí: od 0.01 m do 10 % offsetu osy X)
b Chyba offsetu osy Y, jednotka: metr, rozsah: 0.01~10 (výchozí: od 0.01 m do 10 % offsetu osy Y)
c Chyba offsetu osy Z, jednotka: metr, rozsah: 0.01~10 (výchozí: od 0.01 m do 10 % offsetu osy Z)
  1.  Na základě daného příkladu kroku 20, pokud je offset osy Z 20 cm, příkaz bude:
    CONFIG IMUTOANT OFFSET 0 0 0.20 0.01 0.01 0.01
    Všimněte si, že pokud používáte vícepásmovou anténu s více fázovými středy pro různé frekvence (L1 a L2), použijte střední hodnotu.
Nakonfigurujte práh rychlosti zarovnání

Inerciální navigační systémy se při sledování pohybu spoléhají na akcelerometry a gyroskopy. INS Alignment Speed ​​Threshold je minimální rychlost, při které může inerciální navigační systém provést přesné vyrovnání. Toto zarovnání je klíčové pro určení počáteční polohy a orientace systému, než může poskytnout spolehlivá navigační data.

  1. Můžete použít příkaz: CONFIG INS ALIGNMENTVEL 5.0 pro nastavení prahu rychlosti pro vyrovnání INS v 5 m/s. Všimněte si, že výchozí rychlost vyrovnání je 5 m/s a minimální je 0.5 m/s.
Povolit/zakázat INS
  1. Funkce INS simpleRTK3B Fusion je ve výchozím nastavení povoleno. Uživatelé mohou zadat příkaz CONFIG INS DISABLE pro zakázání INS. Pokud je třeba INS znovu povolit, použijte příkaz CONFIG INS RESET povolit INS a resetovat INS do nezarovnaného stavu.
Inicializace zarovnání INS
  1. Polohu vozidla a typ INS můžete zkontrolovat na Attitude–>Status–>Ins Type.
Desetinný
ASCII
Popis
0
INS_INACTIVE
IMU data neplatná; INS neaktivní
1
INS_ALIGNING
INS se zarovnává
2
INS_HIGH_VARIANCE
INS je v navigačním režimu, ale chyba azimutu překročila práh. Pro většinu IMUs, výchozí prahová hodnota je 2 stupně.
3
INS_SOLUTION_GOOD
Vstoupil do navigačního režimu a řešení INS je dobré
6
INS_SOLUTION_FREE
DR režim, žádný GNSS se nepodílel na integrovaném řešení
7
INS_ALIGNMENT_COMPLETE
Vyrovnání INS dokončeno, ale dynamika vozidla není dostatečná, aby přesnost splnila požadavek.
  1. Poté, co modul vydá pevná řešení, jeďte vpřed rychlostí vyšší, než je práh rychlosti vyrovnání nastavený v kroku 23. Během tohoto procesu se typ Ins zobrazí jako INS_ALIGNING. Po dokončení zarovnání INS se typ Ins aktualizuje na INS_ALIGNMENT_COMPLETE. Pokračujte v jízdě rychlostí přesahující prahovou hodnotu vyrovnání po dobu 15 sekund, dokud se stav řešení nezmění INS_ALIGNMENT_COMPLETE na INS_SOLUTION_GOOD, což znamená, že proces inicializace je dokončen.
Režim Fusion (GPS+IMU) výstup zprávy
  1.  Můžete použít příkaz INSPVAXA 1 pro povolení zprávy INSPVAXA na 1Hz. Tento protokol se používá k výstupu integrované polohy, rychlosti, polohy a jejich odhadovaných chyb. Příklad výstupu zprávy: #INSPVAXA,COM1,0,73.5,FINESTEERING,1695,309428.000,00000040,4e77,43562; 51.11637873403 114.03825114994,1063.6093, 16.9000 *e0.0845c 0.0464
ID Typ pole Popis dat Formát Binární bajty Binární offset
1 INSPVAX Záhlaví protokolu H 0
2 Stav INS Stav INS, viz krok 26, Typ INS Enum 4 H
3 Typ pozice Typ pozice Enum 4 H + 4
4 zeměpisná šířka Zeměpisná šířka (WGS84) [stupně] Dvojnásobek 8 H + 8
5 Zeměpisná délka Zeměpisná délka (WGS84) [stupně] Dvojnásobek 8 H + 16
6 Výška Výška [m] Dvojnásobek 8 H + 24
7 Vlnění Geoidální separace: rozdíl mezi povrchem střední hladiny moře (geoidem) a povrchem elipsoidu WGS84 v metrech. Pokud je geoid nad elipsoidem, je hodnota kladná; jinak je negativní. Plovák 4 H + 32
8 Severní rychlost Rychlost v severním směru (záporný znamená jih) [m/s] Dvojnásobek 8 H + 36
9 East Velocity Rychlost ve východním směru (záporný znamená západ) [m/s] Dvojnásobek 8 H + 44
10 Rychlost nahoru Rychlost ve směru nahoru [m/s] Dvojnásobek 8 H + 52
11 Role Rolování (pravotočivé otáčení kolem osy Y) [stupně] Dvojnásobek 8 H + 60
12 stoupání Pitch (pravotočivá rotace kolem osy X) [stupně] Dvojnásobek 8 H + 68
13 azimut Azimut, ve směru hodinových ručiček od severu (otáčení levou rukou kolem osy Z) [stupeň]. Toto je inerciální azimut vypočítaný z IMU gyroskopy a integrované filtry. Dvojnásobek 8 H + 76
14 Lat σ Směrodatná odchylka zeměpisné šířky [m] Plovák 4 H + 84
15 Dlouhé σ Směrodatná odchylka zeměpisné délky [m] Plovák 4 H + 88
16 Výška σ Směrodatná odchylka výšky [m] Plovák 4 H + 92
17 Severní Vel σ Směrodatná odchylka severní rychlosti [m/s] Plovák 4 H + 96
18 Východní Vel σ Směrodatná odchylka východní rychlosti [m/s] Plovák 4 H + 100
19 Nahoru Vel σ Směrodatná odchylka rychlosti nahoru [m/s] Plovák 4 H + 104
20 Rolovat σ Směrodatná odchylka náklonu [stupně] Plovák 4 H + 108
21 Rozteč σ Směrodatná odchylka výšky [stupně] Plovák 4 H + 112
22 Azimut σ Směrodatná odchylka azimutu [stupně] Plovák 4 H + 116
23 Ext sol stat Rozšířený stav řešení Hex 4 H + 120
24 Čas od aktualizace Čas uplynulý od poslední aktualizace ZUPT nebo polohy (v sekundách) Ushort 2 H + 124
25 xxxx 32bitový CRC Hex 4 H + 126
26 [CR][LF] Terminátor věty (pouze ASCII) - - -

Dokumentace

Pokud jste pokročilý uživatel, který chce nakonfigurovat svůj přijímač podle svých specifických potřeb nebo jej naprogramovat pro svůj projekt, podívejte se prosím na následující dokumenty.

Příslušenství

Pomocí našich pluginů XBee můžete přidat kteroukoli z těchto funkcí (a další):

Máte nějaké dotazy nebo požadavky?
Kontaktujte nás! Odpovíme <24 hodin!

Ikona
Kontakt ArduSimple
zavřít

Chcete se dozvědět více o GPS/RTK?

1. Náš technický tým vás bude kontaktovat, aby vyřešil jakékoli dotazy
2. Budeme vás informovat o akcích a nových produktech
3. Uslyšíte od nás pouze, když budeme mít důležité zprávy, nebudeme váš e-mail spamovat