# ARK RTK GPS

ARK RTK GPS 是一款开源 UAVCAN RTK GPS, u-blox F9P (打开新窗口）磁力计、气压计、IMU、蜂鸣器和安全开关模块。

ARK RTK GPS

# 购买地点

从以下网站订购该模块

ARK 电子 (打开新窗口）（美国）

# 规格

开源原理图和 BOM (打开新窗口）
运行 PX4 开放源码固件 (打开新窗口）
支持 UAVCAN 固件更新
动态 UAVCAN 节点枚举
传感器
- Ublox F9P GPS
  - 多频段全球导航卫星系统接收器可在数秒内提供厘米级精度
  - 同时接收 GPS、GLONASS、伽利略和北斗信号
  - 多波段 RTK，收敛时间快，性能可靠
  - 高更新率，适用于高动态应用
  - 在小型节能模块中实现厘米级精度
- 博世 BMM150 磁强计
- 博世 BMP388 气压计
- Invensense ICM-42688-P 6 轴 IMU
STM32F412CEU6 单片机
安全按钮
蜂鸣器
两个 Pixhawk 标准 CAN 连接器
- 4 引脚 JST GH
F9P "UART 2 "连接器
- 3 引脚 JST GH
- TX、RX、GND
Pixhawk 标准调试连接器
- 6 引脚 JST SH
LED 指示灯
- 安全 LED
- GPS 定位
- RTK 状态
- RGB 系统状态
美国建造
电源要求
- 5V
- 平均 170 毫安
- 最大 180mA

# 接线/连接

ARK RTK GPS 使用 Pixhawk 标准 4 针 JST GH 电缆连接到 CAN 总线。将其他传感器插入 ARK RTK GPS 的第二个 CAN 接口，即可连接多个传感器。

有关 UAVCAN 接线的一般说明也可在以下网站找到 UAVCAN > 接线.

# 安装/定向

安装 ARK RTK GPS 时，电路板上的连接器必须朝向车后如下图所示。

ARK RTK GPS 定位

传感器可以安装在车架上的任何位置，但在安装时需要指定其相对于载具重心的位置。 PX4 配置.

# PX4 设置

# 启用 UAVCAN

要使用 ARK RTK GPS，请将其连接到 Pixhawk CAN 总线，并通过设置参数启用 UAVCAN 驱动程序。 UAVCAN_ENABLE 至 2 进行动态节点分配（或 3 如果使用 UAVCAN 电子调速器).

步骤如下

在 QGroundControl 设置参数 UAVCAN_ENABLE 至 2 或 3 并重新启动（见查找/更新参数).
将 ARK RTK GPS CAN 连接到 Pixhawk CAN。

启用后，模块将在启动时被检测到。GPS 数据应该以 10Hz 的频率到达。

有关 UAVCAN PX4 配置的一般说明，也可在以下网站找到 UAVCAN > PX4 配置.

# PX4 配置

您需要设置必要的 UAVCAN 如果传感器不在载具的中心位置，还可定义参数和偏移量。

通过设置 GPS 的第 7 位，启用 GPS 偏航融合。 EKF2_AID_MASK 为 true。
启用 GPS 混合功能，通过设置 SENS_GPS_MASK 到 7（所有三个比特都经过校验）。
启用 UAVCAN_SUB_GPS, UAVCAN_SUB_MAG和 uavcan_sub_baro.
设置 CANNODE_TERM 至 1 如果这是 CAN 总线上的最后一个节点。
参数 EKF2_GPS_POS_X, EKF2_GPS_POS_Y 和 EKF2_GPS_POS_Z 可以设置为 ARK RTK GPS 与载具重心的偏移量。

# 设置移动基线和 GPS 方位

使用两个 ARK RTK GPS 模块设置移动基线和 GPS 航向的最简单方法是通过 CAN，但如果需要，也可以通过 UART 来减少 CAN 总线上的流量。

通过 CAN 进行设置：

确保 ARK RTK GPS 模块通过 CAN 连接到 Pixhawk（一个模块可以连接到另一个模块的二级 CAN 端口）。
选择一个 ARK RTK GPS 作为 UGV无人车 一个是 移动基地.
重新打开 QGroundControl，转到参数，然后选择 标准 隐藏下拉菜单，然后选择 组件 ## 查看 ARK RTK GPS 的每个 CAN 节点参数
备注

组件 ## 将不可见，除非在打开 QGroundControl 之前 ARK RTK GPS 已连接到 Pixhawk。
在 UGV无人车设置如下：
- GPS_UBX_MODE 至 3
- GPS_YAW_OFFSET 至 0 如果你的 UGV无人车 在你的 移动基地, 90 如果 UGV无人车 是 移动基地, 180 如果 UGV无人车 落后 移动基地或 270 如果 UGV无人车 左边是 移动基地.
在 移动基地设置如下：
- GPS_UBX_MODE 至 4.

通过 UART 设置：

确保 ARK RTK GPS 模块通过 CAN 连接到 Pixhawk。
确保 ARK RTK GPS 模块通过其 UART2 端口相互连接（UART2 引脚分配如下所示）。请注意，一个模块的 TX 需要与另一个模块的 RX 相连。

针脚	名称
1	德克萨斯州
2	RX
3	接地

此时的设置与上文详述的通过 CAN 进行的设置相同，只是 GPS_UBX_MODE 设置为 1 在 UGV无人车 和 2 在 移动基地.

# 构建 ARK RTK GPS 固件

ARK RTK GPS 在销售时附带了最新的固件版本。想要更新到最新版本的开发人员可以使用正常的 PX4 工具链和源代码自行构建和安装。

步骤如下

安装 PX4 工具链.

克隆 PX4-Autopilot 信号源，包括 ARK RTK GPS，使用 Git:

git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot --recursive cd PX4-Autopilot

构建 ARK RTK GPS 固件：
```
使 ark_can-rtk-gps_default
```
这将在 build/ark_can-rtk-gps_default 名为 XX-X.X.XXXXXXXX.uavcan.bin.将此二进制文件放到飞行控制器 SD 卡的根目录下，以闪存 ARK RTK GPS。下次安装 SD 卡并为飞行控制器供电时，ARK RTK GPS 将自动闪存，您应该注意到根目录中不再有二进制文件，现在有一个名为 80.bin 在 ufw SD 卡的目录。

备注

如果通电时飞行控制器中没有 SD 卡，ARK RTK GPS 将无法启动。

# 更新 ARK RTK GPS 引导加载程序

ARK RTK GPS 预装了引导加载程序。如果需要，您可以在 PX4-Autopilot 环境中重建并重新刷新。

步骤如下

构建 ARK RTK GPS 引导加载器固件：
```
make ark_can-rtk-gps_canbootloader
```
备注

这将设置您的 launch.json 文件。如果使用 Black Magic Probe 和 VS 代码，请确保更新 BMPGDBSerialPort 文件中的调试器所连接的正确端口。在 MacOS 上，端口名称应如下所示 cu.usbmodemE4CCA0E11.
将 ARK RTK GPS 连接到任何支持使用 GNU Project Debugger (GDB) 的串行线调试 (SWD) 设备，如 Black Magic Probe，然后通过一个 CAN 端口为 ARK RTK GPS 供电。
使用 ark_can-rtk-gps_canbootloader.在 VS 代码中，您应该看到 CMake: [ark_can-rtk-gps_canbootloader]：就绪 在 VS 代码的底栏上显示"......"，表明您要闪存的内容。然后通过选择 开始调试 在 VS 代码的运行和调试窗口中。
刷新引导加载程序后，您就可以构建并刷新 ARK RTK GPS 固件了 ark_can-rtk-gps_default 如上所述。

# 更新 Ublox F9P 模块

ARK RTK GPS 随 Ublox F9P 模块提供 1.13 或更新版本。不过，如果需要，您可以检查版本并更新固件。

步骤如下

从 u-blox.com 下载 u-center (打开新窗口）并安装到电脑上（仅限 Windows）
打开 u-blox ZED-F9P 网站 (打开新窗口）
向下滚动并单击"显示遗留文件"框
再次向下滚动到 "固件更新"，下载所需的固件（至少需要 1.13 版）。
按住 ARK RTK GPS 上的安全开关，通过其中一个 CAN 端口将其连接到电源，并保持直到所有 3 个 LED 快速闪烁。
使用 Black Magic Probe 或 FTDI 等电缆，通过调试端口将 ARK RTK GPS 连接到电脑。
打开 u-center，选择 ARK RTK GPS 的 COM 端口并连接
选择 "查看"、"信息查看"、"UBX"、"MON"、"VER"，检查当前固件版本。
更新固件：
- 选择工具、固件更新
- 固件图像字段应为从 u-blox ZED-F9P 网站下载的 .bin 文件
- 选中 "使用此波特率进行更新"复选框，并从下拉框中选择 115200
- 确保其他复选框如下所示
- 按下左下方的绿色 GO 按钮
- 如果更新成功，应显示 "固件更新成功"。

# LED 的含义

当 ARK RTK GPS 闪烁时，您将看到绿色、蓝色和红色 LED 指示灯；如果运行正常，则绿色 LED 指示灯闪烁；如果运行不正常，则蓝色 LED 指示灯闪烁或亮起。 UGV无人车 ARK RTK GPS 接收 RTCM 修正时。

如果显示红色 LED，则表示出错，应检查以下内容：

确保飞行控制器已安装 SD 卡。
确保 ARK RTK GPS 已 ark_can-rtk-gps_canbootloader 在闪光前安装 ark_can-rtk-gps_default.
删除 SD 卡根目录和 ufw 目录中的二进制文件，并尝试重新构建和闪存。

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