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RTK GNSS/GPS(与 PX4 集成)

实时运动学 (RTK) 提供厘米级 GPS 精确度。本页介绍如何将 RTK 集成到 PX4 中。

TIP

说明 使用 RTK 全球导航卫星系统在 硬件 > RTK GPS.

概述

RTK 使用的是对信号载波相位的测量,而不是信号的信息内容。它依靠单个基准站提供实时校正,可与多个移动站配合使用。

使用 PX4 设置 RTK 需要两个 RTK GNSS 模块和一个数据链路。固定位置的地面 GPS 单元称为 基地 和空气中的装置称为 UGV无人车.基站连接到 QGroundControl (通过 USB),并使用数据链路将 RTCM 修正数据流传输到载具(使用 MAVLink GPS_RTCM_DATA 信息)。在自动驾驶仪上,MAVLink 数据包被解包并发送到UGV无人车装置,在那里进行处理以获得 RTK 解决方案。

数据链路通常应能处理每秒 300 字节的上行链路速率(见 上行链路数据率 更多信息请参阅下文)。

支持的 RTK GNSS 模块

我们测试过的设备列表如下 在用户指南中.

信息

大多数设备都有两个变体,即基本型和漫游型。请确保选择正确的变体。

自动配置

PX4 GPS 协议栈会自动设置 GPS 模块,以便通过 UART 或 USB 发送和接收正确的信息,具体取决于模块的连接位置(连接到 UART 或 USB)。 QGroundControl 或自动驾驶仪)。

一旦自动驾驶仪接收到 GPS_RTCM_DATA 在收到 MAVLink 信息后,它会通过现有的数据通道(不需要校正数据专用通道)自动将 RTCM 数据转发给附加的 GPS 模块。

信息

不需要/不使用 u-blox U-Center RTK 模块配置工具!

信息

两者 QGroundControl 和自动驾驶仪固件共享相同的 PX4 GPS 驱动程序栈.实际上,这意味着只需在一个地方添加对新协议和/或信息的支持。

RTCM 信息

除非另有说明,否则 QGroundControl 将 RTK 基站配置为输出以下 RTCM3.2 帧,每个帧 1 Hz:

  • 1005 - 天线参考点(基站位置)的基站坐标 XYZ,0.2 Hz。
  • 1077 - 完整的 GPS 伪距、载波相位、多普勒和信号强度(高分辨率)。
  • 1087 - 完整的全球轨道导航卫星系统伪距、载波相位、多普勒和信号强度(高分辨率)。
  • 1230 - 全球轨道导航卫星系统代码相位偏差。
  • 1097 - 完整的伽利略伪距、载波相位、多普勒和信号强度(高分辨率)
  • 1127 - 完整的北斗伪距、载波相位、多普勒和信号强度(高分辨率)

来自基地的原始 RTCM 信息被打包进 MAVLink GPS_RTCM_DATA 并通过数据链路发送。每个 MAVLink 报文的最大长度为 182 字节。根据 RTCM 报文的不同,MAVLink 报文几乎不会被完全填满。

RTCM 基本位置报文(1005)的长度为 22 字节,而其他报文的长度都是可变的,取决于可见卫星的数量和来自卫星的信号数量(M8P 等 L1 设备只有 1 个信号)。由于在给定时间内 最大 在实际条件下,理论上 300 B/s 的上行链路速率就足够了。

如果 MAVLink 1 使用的是一个 182 字节的 GPS_RTCM_DATA 每个 RTCM 信息,无论其长度如何,都要发送一个字节。因此,上行链路大约需要每秒 700 多个字节。这会导致低带宽半双工遥测模块(如 3DR 遥测无线电)的链路饱和。

如果 MAVLink 2 中的任何空格。 GPS_RTCM_DATA 信息 删除。由此得出的上行链路需求与理论值(每秒约 300 字节)大致相同。

TIP

如果 GCS 和遥测模块支持 MAVLink 2,PX4 会自动切换到 MAVLink 2。

为了获得良好的 RTK 性能,必须在低带宽链路上使用 MAVLink 2。必须注意确保遥测链始终使用 MAVLink 2。您可以使用 mavlink 状态 命令:

nsh>; 多点连接 地位
实例 #0:
        GCS 心跳:  593486 我们
        多点连接 chan: #0
        类型:           3DR 广播
        rssi:           219
        远程 rssi:    219
        txbuf:          94
        噪音          61
        远程 噪音   58
        rx 错误:      0
        固定:          0
        流动 控制:   关于
        费率
        tx: 1.285 千字节/秒
        txerr: 0.000 千字节/秒
        rx: 0.021 千字节/秒
        费率 多: 0.366
        旷达 命令:
        MAVLink 版本: 2
        运输 协议: 串行 (/dev/ttyS1 @57600)