Korisnički vodič: simpleRTK3B Fusion

Pregled proizvoda

Možete koristiti simpleRTK3B Fusion kao samostalnu ploču spajanjem na PC ili tablet. Osim toga, može se koristiti kao dodatna ploča za vaše projekte, kao što je Arduino shield.
Glavna komponenta simpleRTK3B Fusion is Unicore UM981 modul. Ugrađeni INS (Inercijalni navigacijski sustav) se poboljšava GNSS- samo izvedba pružanjem ne samo položaja, već i položaja (nagib, nagib, skretanje) vozila.
Ploča dolazi s unaprijed instaliranim firmverom dizajniranim za kopnena vozila, kao što su spori traktori, automobili ili kopneni roboti. Ako ga namjeravate koristiti za ankete s kompenzacijom nagiba, morat ćete prenijeti firmware za istraživanje i mapiranje i u odjeljku dokumentacije pogledajte Slant Reference Commands Manual za upute za postavljanje.

hardver

Definicija Pinouta

Energija

Korištenje električnih romobila ističe simpleRTK3B Fusion može se napajati iz 4 različita izvora:

GPS USB priključak
XBEE USB priključak
Pixhawk konektor
Arduino tračnica

Samo 1 od njih je potreban za korištenje ploče, ali također možete spojiti 4 u isto vrijeme, nema rizika.

Komunikacijski portovi

simpleRTK3B Fusion ploča ima nekoliko sučelja koja ćemo sada detaljno objasniti.

USB GPS

Ovaj USB-C konektor omogućuje vam pristup preko FTDI USB-u-UART pretvarača, do COM1 modula UM980.
Ovo sučelje možete povezati s željenim mobilnim telefonom, tabletom ili osobnim računalom i početi primati NMEA podatke.
Nakon povezivanja prijamnika s računalom, vidjet ćete 1 novi COM port, koji možete koristiti sa svojim omiljenim terminalskim alatom za čitanje NMEA ili imati puni pristup UM980 pomoću alata UPrecise.

Prema zadanim postavkama NMEA je onemogućen na ovom modulu pa vam preporučujemo da počnete s UPrecizan alat.
Ako vaše računalo ne prepoznaje uređaj, trebat će vam VCP upravljački program od FTDI: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

USB XBee

Ovaj USB-C priključak omogućuje vam pristup UART-u XBEE-a radio (ako ga montirate), putem FTDI USB-u-UART pretvarača.

Smatramo da je vrlo praktično koristiti ovaj konektor za napajanje ploče, tako da možete spojiti i isključiti GPS USB po želji, bez isključivanja napajanja ploče.
Možete koristiti bilo koji USB adapter za zidni utikač koji pronađete kod kuće.

Da biste koristili ovaj konektor samo kao izvor napajanja, nije vam potreban nikakav upravljački program. Možete koristiti svoje računalo ili se spojiti na USB zidni adapter.

Za korištenje ovog priključka za konfiguriranje XBee radio, trebat će vam VCP upravljački program iz FTDI-ja: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

Pixhawk konektor

Ovaj konektor je standardni JST GH koji se može koristiti za spajanje simpleRTK3B Fusion do Pixhawk autopilot.
Također možete koristiti ovaj konektor za napajanje ploče.

Korištenje električnih romobila ističe Pixhawk JST-GH konektor slijedi Pixhawk standard:

1: 5V_IN
2: Unicore COM3 RX (razina 3.3 V)
3: Unicore COM3 TX (razina 3.3 V)
4: Timepulse izlaz (3.3 V razina)
5: Nestanak (razina 3.3 V)
6: GND

Arduino tračnice

simpleRTK3B Fusion ima dodatne tračnice za spajanje na druge arduino UNO kompatibilne uređaje.

GND: uzemljenje je dostupno u standardnim arduino pinovima. Uvijek biste trebali povezati ovu liniju s drugom pločom.
5V IN/OUT:
- Kada je LED pored ove igle isključen, može se uključiti simpleRTK3B Fusion od ove igle.
  Na primjer, samo ga priključite na vrh Arduino UNO ploče i simpleRTK3B Fusion će se UKLJUČITI. (provjerite može li vaš arduino napajati 300mA @ 5V štitove).
- Alternativno, sada možete koristiti simpleRTK3B Fusion za napajanje drugih štitova.
  Samo uključite prekidač “5V=OUTPUT” i simpleRTK3B Fusion ploča će dati 5V na ovaj pin.
IOREF: Ovaj pin je isključen kada je prekidač na ploči prema "IOREF = NC".
Alternativno daje 3.3 V kada je prekidač na ploči prema "IOREF = 3V3". Ovu funkciju možete koristiti za pružanje reference napona drugim Shieldovima koji zahtijevaju ovaj pin kao ulaz.
TX2,RX2,TX3,RX3:Ovi pinovi rade kao izlaz na 3.3 V, a kao ulaz prihvaćaju od 2.7 do 3.6 V.
- TX2: Unicore COM2 TX (ovaj pin je također spojen na XBee UART RX)
- RX2: Unicore COM2 RX (ovaj pin je također spojen na XBee UART TX)
- TX3: Unicore COM3 TX
- RX3: Unicore COM3 RX

High Power (HP) XBee utičnica

Korištenje električnih romobila ističe simpleRTK3B Fusion ima High Power (HP) XBee utičnicu.
Ovu utičnicu možete koristiti za spajanje XBee kompatibilnog uređaja radio. Dostupne su sljedeće igle:

VCC, što je izlaz od 3.3 V s maksimalnom strujom od 1 A konstantno i vršnom od 1.5 A.
XBee UART RX, na razini od 3.3 V
XBee UART TX, na razini od 3.3 V
GND

XBee utičnica je spojena na Unicore COM2.
Zapamtite da možete dodati drugu XBee utičnicu na svoju ploču s Štit za drugu XBee utičnicu.

Igle s posebnim funkcijama

Uz gore navedeno, postoji i nekoliko dodatnih pinova dostupnih za najnaprednije korisnike. Ove igle su također dostupne u JST konektoru, kao u simpleRTK3B Pro.

Ako ćete koristiti simpleRTK3B Fusion spojen na vrh Arduino ili Raspberry Pi i ne koristite nijedan od ovih pinova, preporučuje se da ne spajate pinove: možete rezati zaglavlje u ovim pinovima kako biste izbjegli povezivanje i spriječili neočekivana ponašanja.

Timepulse (TPS): 3.3 V konfiguracijski vremenski impulsni izlaz.
izumrijeti (EXTINT): ulaz za sinkronizaciju vremena, maksimalni napon 3.6V.
Ovaj se ulaz filtrira kako bi se izbjegle greške.

Zapamtite da možete dodati drugu XBee utičnicu na svoju ploču s Štit za drugu XBee utičnicu.

GPS/GNSS antena

simpleRTK3B Fusion ne uključuje, ali zahtijeva kvalitetnu GPS/GNSS antenu.

simpleRTK3B Fusion podržava pune L1/L2/L5 pojaseve. Ako želite izvući najviše iz ovog modula, preporučujemo a Trostruki bend simpleANT3B serijska antena.

Ploča je kompatibilna s aktivnim antenama koje podržavaju napajanje od 3.3 V i pasivnim antenama. Maksimalna izlazna struja je 150 mA pri 3.3 V.

Ako ga koristite s tradicionalnim jeftinim GPS antenama koje su široko dostupne, nećete postići očekivane performanse.

VAŽNO: Obavezno spojiti antenu prije napajanja ploče.

Instalacija antene također je ključna točka za postizanje najboljih rezultata. GPS/GNSS antena uvijek bi trebala biti instalirana s najvećim mogućim pogledom na nebo.

Osim toga, ako je moguće, treba ga postaviti s metalnom ravninom iza, npr. krova automobila, na metalnoj ploči većoj od 20 cm itd.

Ako želite saznati kako instalacija utječe na performanse, pogledajte naš Vodič za postavljanje GPS/GNSS antene ili pogledajte ovaj video.

LED

Ploča uključuje 7 statusnih LED lampica koje označavaju da:

SNAGA: simpleRTK3B Fusion ploča ima moć.
PVT: LED svijetli kada je bilo moguće izračunati poziciju iz dostupne satelitske vidljivosti.
NORTK: UKLJUČENO kada nema RTK-a, treperi kada prima podatke o korekciji, ISKLJUČENO kada je uređaj u RTK FIKSNOM načinu rada.
XBEE>GPS: XBEE radio prima podatke putem zraka i šalje ih na Unicore.
GPS>XBEE: The Unicore ispisuje podatke koje XBEE radio je primanje i slanje putem etera.
5V IN/OUT: Pokazat će vam postoji li napon na tom pinu.
IOREF: Pokazat će vam je li IOREF pin omogućen, koji aktivira UART-ove na arduino tračnicama.

Tipke i prekidači

Postoji samo jedan gumb: XBee Reset, a dobra vijest je da ga vjerojatno nećete morati koristiti. Ovaj gumb se koristi za programiranje XBee radio ako želite ažurirati firmware itd.

Također ćete pronaći 1 prekidač ispod XBee utičnice: omogućuje vam da omogućite IOREF s 3.3 V i 5 V arduino pinom kao izlazom tako da ploča može napajati dodatke kao što su Štit za drugu XBee utičnicu. U isto vrijeme ovaj prekidač će također omogućiti signale arduino rail na 3.3V. Provjerite gornji odjeljak "Arduino Rails" da biste pročitali više pojedinosti o tome.

Započnite

Povežite se na UPrecise

Spojite GNSS antenu na svoj prijemnik. Provjerite ima li antena dobar pogled na nebo radi testiranja funkcionalnosti. Ili nećete vidjeti satelitski prikaz i signal.
Spojite prijemnik na računalo putem USB priključka označenog kao POWER+GPS.
Otvoren Precizno, Odaberite COM port (Ako ne znate koji COM port provjerite u upravitelju uređaja na računalu). Pritisnite Connect.

kliknite Receiver Configuration ikona na traci izbornika s desne strane. Ovdje možete omogućiti željene NMEA poruke ( Prema zadanim postavkama NMEA je onemogućen na ovom modulu). Preporučujemo da provjerite GGA, GSA, GSV, GST i RMC. Dobro će raditi sa SW kartama i većinom aplikacija. Zatim kliknite Enter.

Na traci izbornika odaberite Data Stream ikona. U prozor Data Stream upišite SAVECONFIG i pritisnite Enter. Na podatkovnom toku vidjet ćete Command, SAVECONFIG, response: OK. To znači da je vaša konfiguracija spremljena na Flashu vašeg prijemnika.

Na zaslonu ćete vidjeti Constellation, Data Steam i Tracking Status.

Pošaljite NMEA poruke na Xbee Socket

Xbee utičnica je spojena na Unicore COM2. Ako se želite povezati s Bluetoothom, BLE, radio ili druge komunikacijske dodatke, trebate omogućiti NMEA poruke na COM2.
Na primjer, ako želite poslati GGA na COM2, u prozoru za pohvalu upišite GPGGA COM2 1. Izbacit će 1Hz GGA poruku na COM2.
Ponovite isto za NMEA poruke koje su vam potrebne. Preporučujemo da omogućite GGA, GSA, GSV, GST i RMC. Dobro će raditi sa SW kartama i većinom aplikacija.

U prozor za pohvalu upišite SAVECONFIG, zatim pritisnite Enter za spremanje trenutne konfiguracije u memoriju.

Poveži se s NTRIP

Kako biste postigli točnost razine u centimetar/milimetar s našim GNSS prijemnicima, morate imati korekcije.
Ako nemate vlastitu baznu stanicu za ispravke, bazne stanice trećih strana možete pronaći na RTK usluge korekcije u vašoj zemlji.

kliknite toolbox i odaberite RTCM.

Kliknite Input, Odaberite Ntrip Client. Postavite svoj Ntrip Caster Domaćin, priključak, točka montiranja, ID i lozinka. Ako je vaš Ntrip Caster potrebna lokacija vašeg rover, postavite GGA izvješćivanje o lokaciji na 1 i odaberite CurrentSerialGGA. Klik Ok.

kliknite OutPut. odabrati Serial Port, i odaberite COM port vašeg prijemnika.

Vidjet ćete kako se Input i OutPut mijenjaju u zelenu boju. Ček Hex, vidjet ćete RTCM poruke s poslužitelja.

Za nekoliko minuta vidjet ćete da se Fix Type mijenja u RTK Float ili Fixed.

Omogući Galileo IMA

Korištenje električnih romobila ističe Galileo Usluga visoke točnosti (HAS) omogućuje besplatan pristup putem Galileo signalom (E6-B) i zemaljskim putem (Internet), do informacija potrebnih za procjenu točnog rješenja pozicioniranja pomoću algoritma Precise Point Positioning u stvarnom vremenu.

Galileo HAS je dostupan na simpleRTK3B Budget i simpleRTK3B Compass. Nije podržan s trenutnom verzijom firmvera simpleRTK3B Fusion.

Upišite sljedeće naredbe jednu po jednu da omogućite HAS.
CONFIG PPP ENABLE E6-HAS
CONFIG PPP DATUM WGS84
CONFIG PPP CONVERGE 50 50
CONFIG SIGNALGROUP 2 (Koristite ovu naredbu ako imate simpleRTK3B Budget)
CONFIG SIGNALGROUP 3 6 (Koristite ovu naredbu ako imate simpleRTK3B Compass)
SAVECONFIG

Za nekoliko minuta trebali biste vidjeti promjenu vrste popravka u Float.
Ako želite onemogućiti PPP, upišite naredbu:
CONFIG PPP DISABLE
I upotrijebi naredbu CONFIG PPP ENABLE E6-HAS da biste ga ponovno omogućili.

Konfigurirajte fuziju inercijalnog senzora

simplertk3B Fusion ima mogućnost fuzije inercijalnog senzora, zahvaljujući integriranom INS (Inercijalni navigacijski sustav) u modulu UM981. Inercijalni navigacijski sustav koristi akcelerometre i žiroskope IMU (Inercijalna mjerna jedinica) za izračunavanje položaja, brzine i orijentacije.
INS je posebno koristan pri navigaciji u tunelima, mjerenju nagiba ili kretanju po neravnom terenu—u svakoj situaciji u kojoj GNSS signali mogu biti nepouzdani.

Montaža

SimpleRTK3B Fusion mora se pričvrstiti na vozilo, ne može se koristiti viseći na kabelu. To je zato što nam je potrebno IMU da podaci budu konzistentni.
Osigurajte da IMU podaci ostaju dosljedni pravilnom montažom prijemnika na vaše vozilo. Kada pričvršćujete prijamnik, provjerite jesu li smjerovi osi XYZ ispisani na modulu UM981 poravnati s smjerovima vozila Koordinatni sustav. Koordinatni sustav slijedi pravilo desne ruke, pri čemu smjer Y predstavlja smjer vozila prema naprijed. Postoje opcije za montiranje simpleRTK3B Fusion u različitoj orijentaciji, ali to zahtijeva dodatnu kalibraciju. Zbog toga predlažemo korištenje iste orijentacije.

Što dalje IMU je od antene, manja je točnost. Iz tih razloga preporučujemo montažu ploče ispod krova vozila, neposredno ispod antene. Fazno središte antene mora biti poravnato s IMU modula UM981 (nalazi se u središtu koordinatnog sustava označenog na modulu UM981). Ova postavka osigurava da se treba izmjeriti samo pomak Z-osi (udaljenost kraka razine).

Konfigurirajte krak poluge

Udaljenost kraka poluge je udaljenost između IMU i fazni centar GNSS antene.Možete koristiti naredbu CONFIG IMUTOANT OFFSET x y z a b c za konfiguriranje kraka poluge.

Zaglavlje dnevnika	Parametar	Opis
KONFIGURACIJA IMUTOANT OFFSET	x	Pomak osi X, jedinica: metar, raspon: -100~100
	y	Pomak osi Y, jedinica: metar, raspon: -100~100
	z	Pomak Z-osi, jedinica: metar, raspon: -100~100
	a	Pogreška pomaka X-osi, jedinica: metar, raspon: 0.01~10 (zadano: od 0.01 m do 10% pomaka X-osi)
	b	Pogreška pomaka Y-osi, jedinica: metar, raspon: 0.01~10 (zadano: od 0.01 m do 10% pomaka Y-osi)
	c	Pogreška pomaka Z-osi, jedinica: metar, raspon: 0.01~10 (zadano: od 0.01 m do 10% pomaka Z-osi)

Na temelju navedenog primjera koraka 20, ako je pomak Z-osi 20 cm, naredba će biti:
CONFIG IMUTOANT OFFSET 0 0 0.20 0.01 0.01 0.01
Imajte na umu da ako koristite višepojasnu antenu s više faznih središta za različite frekvencije (L1 i L2), koristite srednju vrijednost.

Konfigurirajte prag brzine poravnanja

Inercijski navigacijski sustavi oslanjaju se na akcelerometre i žiroskope za praćenje kretanja. INS prag brzine poravnanja minimalna je brzina pri kojoj inercijalni navigacijski sustav može izvršiti točno poravnanje. Ovo poravnanje je ključno za određivanje početnog položaja i orijentacije sustava prije nego što on može pružiti pouzdane navigacijske podatke.

Možete koristiti naredbu: CONFIG INS ALIGNMENTVEL 5.0 za postavljanje praga brzine za poravnanje INS-a na 5 m/s. Imajte na umu da je zadana brzina poravnanja 5 m/s, a minimalna 0.5 m/s.

Omogući/onemogući INS

Funkcija INS-a simpleRTK3B Fusion omogućeno je prema zadanim postavkama. Korisnici mogu unijeti naredbu CONFIG INS DISABLE da biste onemogućili INS. Ako INS treba ponovo omogućiti, koristite naredbu CONFIG INS RESET da biste omogućili INS i vratili INS u neusklađeno stanje.

Inicijalizacija poravnanja INS-a

Položaj vozila i tip INS-a možete provjeriti na Attitude–>Status–>Ins Type.

Decimal	ASCII	Opis
0	INS_NEAKTIVAN	IMU podaci nevažeći; INS neaktivan
1	INS_PORAVNAVANJE	INS se usklađuje
2	INS_HIGH_VARIJANCIJA	INS je u navigacijskom načinu rada, ali pogreška azimuta premašila je prag. Za većinu IMUs, zadani prag je 2 stupnja.
3	INS_SOLUTION_GOOD	Ušao sam u navigacijski mod i INS rješenje je dobro
6	INS_SOLUTION_FREE	DR način, nijedan GNSS nije sudjelovao u integriranom rješenju
7	INS_ALIGNMENT_COMPLETE	INS poravnanje dovršeno, ali nema dovoljno dinamike vozila da bi točnost ispunila zahtjev.

Nakon što modul ispiše fiksna rješenja, vozite naprijed brzinom većom od praga brzine poravnanja postavljenog u koraku 23. Tijekom ovog procesa, Ins Type prikazat će se kao INS_PORAVNAVANJE. Nakon dovršetka poravnanja INS-a, Ins Type će se ažurirati na INS_ALIGNMENT_COMPLETE. Nastavite voziti brzinom većom od praga poravnanja 15 sekundi dok se status rješenja ne promijeni iz INS_ALIGNMENT_COMPLETE do INS_SOLUTION_GOOD, što znači da je proces inicijalizacije završen.

Način fuzije (GPS+IMU) izlaz poruke

Možete koristiti naredbu INSPVAXA 1 kako biste omogućili INSPVAXA poruku na 1Hz. Ovaj se zapisnik koristi za izlaz integriranog položaja, brzine, položaja i njihovih procijenjenih pogrešaka. Primjer izlaza poruke: #INSPVAXA,COM1,0,73.5,FINESTEERING,1695,309428.000,00000040,4e77,43562; INS_SOLUTION_GOOD,INS_PSRSP,51.11637873403,-114.03825114994,1063.6093,- 16.9000,-0.0845,-0.0464,-0.0127,0.138023492,0.069459386,90.000923268,0.9428 0.6688,1.4746,0.0430,0.0518,0.0521,0.944295466,0.944567084,1.000131845,3,0, 877 *e17c XNUMX

ID	Vrsta polja	Opis podataka	Format	Binarni bajtovi	Binarni pomak
1	INSPVAX	Zaglavlje dnevnika		H	0
2	Status INS-a	Status INS-a, pogledajte korak 26, Vrsta INS-a	nabrajanja	4	H
3	Vrsta pozicije	Vrsta pozicije	nabrajanja	4	H + 4
4	širina	Zemljopisna širina (WGS84) [stupnjevi]	dvostruko	8	H + 8
5	Dužina	Zemljopisna dužina (WGS84) [stupnjevi]	dvostruko	8	H + 16
6	Visina	Visina [m]	dvostruko	8	H + 24
7	Valovitost	Geoidno razdvajanje: razlika između površine srednje razine mora (geoida) i površine WGS84 elipsoida, u metrima. Ako je geoid iznad elipsoida, vrijednost je pozitivna; inače je negativan.	Plutati	4	H + 32
8	Sjeverna brzina	Brzina u smjeru sjevera (negativno implicira jug) [m/s]	dvostruko	8	H + 36
9	Istočna brzina	Brzina u smjeru istoka (negativno implicira zapad) [m/s]	dvostruko	8	H + 44
10	Povećanje brzine	Brzina u smjeru prema gore [m/s]	dvostruko	8	H + 52
11	Svitak	Okretanje (desna rotacija oko Y osi) [stupnjevi]	dvostruko	8	H + 60
12	Nagib	Nagib (desna rotacija oko X osi) [stupnjevi]	dvostruko	8	H + 68
13	Azimut	Azimut, u smjeru kazaljke na satu od sjevera (lijeva rotacija oko Z osi) [stupnjevi]. Ovo je inercijski azimut izračunat iz IMU žiroskopi i integrirani filteri.	dvostruko	8	H + 76
14	Lat σ	Standardna devijacija geografske širine [m]	Plutati	4	H + 84
15	Dugi σ	Standardna devijacija zemljopisne dužine [m]	Plutati	4	H + 88
16	Visina σ	Standardna devijacija visine [m]	Plutati	4	H + 92
17	Sjeverni Vel σ	Standardna devijacija sjeverne brzine [m/s]	Plutati	4	H + 96
18	Istok Vel σ	Standardna devijacija istočne brzine [m/s]	Plutati	4	H + 100
19	Gore Vel σ	Standardna devijacija brzine prema gore [m/s]	Plutati	4	H + 104
20	Roll σ	Standardna devijacija kotrljanja [stupnjevi]	Plutati	4	H + 108
21	Visina visine σ	Standardna devijacija visine [stupnjevi]	Plutati	4	H + 112
22	Azimut σ	Standardna devijacija azimuta [stupnjevi]	Plutati	4	H + 116
23	Ext sol stat	Status proširenog rješenja	Hex	4	H + 120
24	Vrijeme od ažuriranja	Vrijeme proteklo od posljednjeg ažuriranja ZUPT-a ili pozicije (sekunde)	Ukratko	2	H + 124
25	xxxx	32-bitni CRC	Hex	4	H + 126
26	[CR][LF]	Završetak rečenice (samo ASCII)	-	-	-

Dokumentacija

Ako ste napredni korisnik koji želi konfigurirati svoj prijamnik prema svojim specifičnim potrebama ili ga programirati za svoj projekt, pogledajte sljedeće dokumente.

Ako trebate dodatne informacije, poput nadogradnje firmvera, konfiguracije prijemnika kao baze ili rover obratite se na Unicore konfiguracijsku stranicu.
Ako trebate provjeriti Unicore naredbu za svoj projekt ili konfigurirajte provjeru prijemnika Unicore Referentni priručnik za naredbe.
Ako želite koristiti simpleRTK3B Fusion za kompenzaciju nagiba s vašom anketom, provjerite Slant Reference Commands Manual.
Ako želite koristiti simpleRTK3B Fusion za svoje poljoprivredne strojeve provjerite Priručnik za automatske referentne naredbe.