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全球导航卫星系统(GNSS)

执行任务以及其他一些自动和手动/辅助模式需要全球导航卫星系统。PX4 支持全球导航卫星系统 (GNSS),如 GPS、GLONASS、Galileo、北斗、QZSS 和 SBAS 等,使用的接收器可通过 u-blox、MTK Ashtech 或 Emlid 协议或 UAVCAN 进行通信。

最多可使用 UART 或 CAN 总线连接两个 GPS 模块:

GPS + 指南针

信息

PX4 还支持 实时运动学(RTK)后处理运动学 (PPK) 全球导航卫星系统接收器,将全球导航卫星系统的精度提高到厘米级。

支持的全球导航卫星系统

PX4 可与任何通过 u-blox、MTK Ashtech 或 Emlid 协议或 UAVCAN 进行通信的设备配合使用。

本表包含非 RTK GNSS 设备(其中大部分也有指南针)。这些设备已经过 PX4 开发团队的测试,或者在 PX4 社区中很受欢迎。

设备全球定位系统指南针CAN蜂鸣器 / 安全开关 / LED说明
ARK GPSM9NICM42688p+ Baro, IMU
航空电子设备匿名 UAVCAN 全球导航卫星系统/磁场SAM-M8QMMC5983MA
CUAV NEO 3 GPSM9NIST8310
CUAV NEO 3 Pro GPSM9NRM3100+ 巴罗
CUAV NEO 3X GPSM9NRM3100✗✓✓+ Baro。
CubePilot Here2 全球导航卫星系统 GPS(M8N)M8NICM20948由 HERE3 取代
Emlid Reach M+支持 PPK。预计支持 RTK。
Holybro DroneCAN M8N GPSM8NBMM150+ 巴罗
Holybro Micro M8N GPSM8NIST8310
Holybro Nano Ublox M8 5883 GPSUBX-M8030QMC5883
Holybro M8N GPSM8NIST8310
Holybro M9N GPSM9NIST8310
Holybro DroneCAN M9N GPSM9NBMM150
Hobbyking u-blox Neo-M8N GPS(带指南针M8N
LOCOSYS Hawk A1 全球导航卫星系统接收器MC-1612-V2b可选的✗✗✓
LOCOSYS Hawk R1MC-1612-V2b✗✗✓
LOCOSYS Hawk R2MC-1612-V2bIST8310✗✗✓
mRo GPS u-blox Neo-M8N 双罗盘M8NLIS3MDL、IST8308
Sky-Drones SmartAP GPSM8NHMC5983、IST8310、LIS3MDL+ 巴罗
Zubax GNSS 2MAX-M8QLIS3MDL+ 巴罗

备注

  • ✓或特定部件编号表示支持某个功能,而✗或空则表示不支持该功能。"?"表示"未知"。
  • 在可能和相关的情况下,使用部件名称(即 GPS 一栏中的✓表示存在 GPS 模块,但部件不详)。
  • 该列表可能会忽略一些仍受支持的停产硬件(有关停产模块的信息,请查看早期版本)。删除的项目包括
    • 这里 全球定位系统
    • Drotek DP0804

安装全球导航卫星系统/指南针

大多数全球导航卫星系统模块还包含一个 指南针/磁力计 部分(有关校准/设置信息,请参阅链接)。因此,GNSS 模块应尽可能安装在远离电机/ESC 电源线的地方,通常是安装在基座或机翼上(固定翼飞机)。

安装指南针 说明了如何安装带有指南针的 GNSS 模块。

硬件设置

硬件设置取决于飞行控制器、GNSS 模块及其支持的连接总线(UART/I2C 或 CAN)。

Pixhawk 标准连接器

连接 GNSS/罗盘模块最简单的方法是使用支持以下功能的飞行控制器 Pixhawk 连接器标准.所有遵循此标准的飞行控制器,包括大多数 Pixhawk 标准 控制器(以及许多其他控制器)使用相同的端口连接器和接线来连接 GNSS 模块。由于实现了标准化,许多常用的 GNSS/罗盘模块开箱即可直接插入飞行控制器。

如果您使用的是通过通用 UART 和 I2C 等串行协议连接的 GNSS/罗盘模块:

  • 主 GNSS/指南针模块应连接到标有 GPS1, GPS&SAFETY全球定位系统 (在连接器标准中,该端口被描述为 "全套 GPS + 安全开关端口")。GPS 应包含一个 蜂鸣器, 安全开关UI LED.
  • 可将辅助模块(可选)连接到 6 针模块上。 GPS2 端口(如果存在)(标准中为 "基本 GPS 端口")。
  • 这些端口通常只适用于 u-blox 模块,即插即用。

信息

端口包括一个用于 GNSS 的 UART 和一个用于连接指南针的 I2C 端口。全 GPS + 安全开关端口包括用于 LED、蜂鸣器和安全开关的额外 I2C 连接器。您可以将 GPS 引脚连接到任何其他空闲的 UART 作为 GNSS 端口,将指南针或蜂鸣器连接到 I2C 端口。不过,如果这样做,您需要 配置端口.

对于 DroneCAN 全球导航卫星系统/指南针模块:

  • DroneCan GPS 模块连接到 CAN 总线端口,这是一个 4 针端口,标有 CAN1CAN2.

其他飞行控制器/GNSS 模块

如果您使用的飞行控制器和 GNSS 模块组合不符合 Pixhawk 连接器标准,则需要特别注意飞行控制器和模块上的连接器引脚布局。您可能需要重新接线/焊接连接器。

警告

有些飞行控制器使用的端口与软件兼容,但与连接器不兼容(即使它们使用相同的连接器!),因为它们使用不同的引脚顺序。

连接器标准的引脚说明已在标准中记录。其他控制器和 GNSS 模块的引脚布局应包含在其制造商的文档中。

全球导航卫星系统配置

通过 GPS 串行端口连接的 GPS 模块的默认配置如下。PX4 或制造商的设备文档中可能会提供其他特定设备的配置(如 Trimble MB-Two > 配置).

主要 GPS 配置(UART)

对于 U-Blox GPS 模块,Pixhawk 上的主要 GPS 配置是透明处理的 - 只需将 GPS 模块连接到标有 "Pixhawk "的端口即可。 GPS1, GPS&SAFETY全球定位系统 (如果只有一个 GPS 端口),则一切正常。

默认值 串行端口配置 配置 GPS1 作为 GPS 端口,使用 GPS_1_CONFIG,将协议设置为 u-bloxGPS_1_PROTOCOL波特率为 0: 自动SER_GPS1_BAUD.

对于 Trimble、Emlid 和 MTK 等 GPS 类型,您需要更改 GPS_1_PROTOCOL 适当。对于 Trimble MB-Two 您还需要修改 SER_GPS1_BAUD 将速率设置为 115200 波特。

辅助 GPS 配置(UART)

要使用辅助 GPS,一般要将其连接到名为 GPS2如果存在,则将其连接到任何空闲的 UART 端口。该端口可能已预先配置,但与主端口不同的是,这并不保证。

为确保正确设置端口,请执行 串行端口配置 分配 GPS_2_CONFIG 到所选端口。

下面的步骤展示了如何在 GPS 2 端口在 QGroundControl:

  1. 查找和设置 参数 GPS_2_CONFIGGPS 2.

    • 开放 QGroundControl 并导航至 载具设置 > 参数 节。

    • 选择 全球定位系统 选项卡,然后打开 GPS_2_CONFIG 参数,并选择 GPS 2 从下拉列表中选择

      QGC 串行示例

  2. 重新启动载具,使其他参数可见。

  3. 选择 串行 选项卡,并打开 SER_GPS2_BAUD 参数GPS 2 端口波特率):设置为 汽车 (或 115200(Trimble)。

    QGC 串行波特率示例

设置第二个 GPS 端口后:

  1. 配置 ECL/EKF2 估计器,以混合来自两个 GPS 系统的数据。详细说明见 使用 ECL EKF > 双接收器.

DroneCAN GNSS 配置

DroneCAN GNSS 配置在链接的文件(以及特定模块的文件)中有所介绍。

将 GPS 配置为偏航/航向源

在使用以下模块时,GPS 可用作偏航融合源 设备支持偏航输出.这在 RTK GPS > 将 GPS 配置为偏航/航向源.

指南针配置

指南针部件的指南针校准包含在以下章节中: 指南针配置.

开发商信息