矢量导航
VectorNav Technologies 设计并开发了高性能、低成本、高可靠性的导航设备。 IMU/AHRS, 全球导航卫星系统/INS和 双 GNSS/INS 解决方案,实现安全可靠的大规模自动驾驶。
VectorNav 产品可为 PX4 用户带来一系列好处,并可集成到 PX4 中:
- 更精确的航向、俯仰和滚动估算
- 更稳健可靠的全球导航卫星系统定位
- 提高在全球导航卫星系统竞争环境中的定位和姿态性能
- 在具有挑战性的动态条件下(如弹射发射、VTOL 操作、高重力或高角速度操作)的性能
VectorNav PX4 驱动程序经过精简,提供了一个简单的即插即用架构,消除了工程障碍,加快了平台的设计、开发和推出速度,跟上了快速创新的步伐。
PX4 可以将它们用作 外部 INS在这种情况下,可以绕过/替换 EKF2 估算器,或作为原始传感器数据源提供给估算器。
驱动程序支持 所有 VectorNav 传感器.特别推荐使用以下系统:
- vn-200 gnss/ins: 建议用于无需悬停的固定翼系统,在这种情况下不需要静态航向。
- VN-300双GNSS/INS: 建议用于悬停和低动力要求使用静态航向的多旋翼系统。
购买地点
VectorNav IMU/AHRS、GNSS/INS 和 Dual GNSS/INS 解决方案可直接从以下网站获取 VectorNav 技术公司 (美国)或通过其全球销售代表联系。有关其解决方案或国际订单的更多信息,请联系 [email protected].
购买 VN-200 开发套件 (GNSS/INS) 购买 VN-300 开发套件 (双 GNSS/INS)
硬件设置
布线
连接任何未使用的飞行控制器串行接口,如备用的 全球定位系统
或 电话
端口,连接到 VectorNav UART2 端口(PX4 需要)。
安装
VectorNav 传感器可以安装在载具的任何方向、任何位置,无需考虑重心。所有 VectorNav 传感器的默认坐标系均为 x 向前、y 向右、z 向下,因此默认安装方式为连接器向后,底座向下。可以使用 VectorNav 参照系旋转寄存器将其更改为任意刚性旋转。
如果使用的是支持 GNSS 的产品,则 GNSS 天线必须牢固地安装在惯性传感器上,且天空视线不受遮挡。如果使用的是支持双 GNSS 的产品(VN-3X0),副天线必须与主天线和惯性传感器牢固地安装在一起,且天空视野不受遮挡。
有关更多安装要求和建议,请参阅相关的 快速入门指南.
固件配置
PX4 配置
要使用 VectorNav 驱动程序
在固件中加入模块 kconfig 电路板配置 设置 kconfig 变量:
config_drivers_ins_vectornav
或config_common_ins
.设置参数 SENS_VN_CFG 连接到与 VectorNav 相连的硬件端口(更多信息请参阅 串行端口配置).
通过设置 SYS_HAS_MAG 至
0
.重新启动 PX4,让 VectorNav 驱动程序初始化。
将驱动程序配置为外部 INS 或提供原始数据:
如果将 VectorNav 用作外部 INS,请设置 VN_MODE 至
INS
.这将禁用 EKF2。如果将 VectorNav 用作外部惯性传感器:
- 设置 VN_MODE 至
仅传感器
- 如果启用了内部传感器,则使用 CAL_GYROn_PRIO, CAL_ACCn_PRIO, CAL_BAROn_PRIO, CAL_MAGn_PRIO其中 n 是 IMU 组件的实例编号(0、1 等)。
TIP
在大多数情况下,外部 IMU (VN) 的编号最高。您可以通过以下方式获取可用的 IMU 组件列表
uorb top -1
您可以使用听众
命令并查看数据,或者只查看费率。或者,您可以查看 CAL_GYROn_ID 来查看设备 ID。优先级为 0-255,其中 0 表示完全禁用,255 表示最高优先级。
- 设置 VN_MODE 至
重新启动 PX4。
启用后,模块将在启动时被检测到。IMU 数据应以 800Hz 的频率发布(使用 VN-300 时为 400Hz)。
VectorNav 配置
本节提及的所有命令和寄存器的定义可在相应的命令和寄存器中找到。 VectorNav ICD.
初始化时,PX4 对 VectorNav 设备进行如下配置:
- 启用必要的二进制输出
- 禁用活动串行端口上的 ASCII 输出
- 将 VPE 航向模式配置为绝对模式
- 自动扫描波特率并将活动端口配置为 921600 bps
所有其他必要的配置参数都必须分别手动加载到 VectorNav 设备中。这些参数通常包括
GNSS 天线 A 偏移
如果使用的是支持 GNSS 的产品,且 GNSS 天线安装位置距离 VectorNav 设备超过 10 厘米,则必须使用该功能全球导航卫星系统天线基线
使用支持双 GNSS 的产品时必须使用参照系旋转
如果不安装为连接器向后,底座向下,则必须安装IMU 滤波配置
建议调整默认的 200Hz IMU 滤波
设置这些参数后,必须使用 "写入非易失性 "命令将其设置为在电源周期内持续有效。
已公布数据
初始化时,驱动程序应将以下信息打印到控制台(使用 PX4_INFO
)
- 设备型号
- 设备硬件版本
- 设备序列号
- 设备固件编号
应使用 dmesg
指挥。
VectorNav 驱动程序总是向以下 UOrb 主题发布单元数据:
并在作为外部 INS 启用的情况下发布:
或,如果仅启用为外部传感器,则发布:
外部_内部_本地位置
外部_内部_全球位置
外部态度
TIP
可使用 听众
指挥。