ZED-F9PK4 RTK GNSS模块使用指南
一、 基准站配置
1. 硬件连接与软件初始化
将USB-TTL模块与ZED-F9P连接,最好是接入J1接口,即右侧接口。
打开u-center软件,配置端口和波特率,连接ZED-F9P模块。
2. 模块初始化——恢复出厂设置
UBX —> CFG —> CFG —> Revert to default configuration
选择所有devices并点击 Send
【注】模块初始化后,默认为移动站配置。
3. 设置模块端口输出
UBX —> CFG —> PRT
端口配置:
J1(UART1)接口(即电脑端)波特率使用38400,输入输出协议使用UBX+NMEA+RTCM3
J2(UART2**)接口(即LORA模块端)波特率使用19200输入输出协议使用RTCM3,同时LORA模块需要同步将波特率设置为19200**(需要和空中传输速率一致或小于空中发射速率),否则可能发送接收出错。
根据上述参数进行设置,并点击Send,下图设置。
【注】经此配置后,UART2仅输出RTCM3差分信号。
4. 配置消息输出
UBX —> CFG —> MSG
轮流选择 F5-* RTCM3.3 1005~1230,
勾选UART1/UART2/SP1,并Send。
【注】该步骤主要是定义模块在每个串口输出的数据。
5. 设置GPS基站观测
UBX —> CFG —> TMOD3
配置观测时间和要求的坐标精度, 如下图所示。
具体参数可以根据需要自行设定。
6. 查看运行状态
UBX —> NAV —> SVIN
如上图所示,可以查看基准站的运行情况,如观测时间、是否收敛。
可使用 View -> Message -> RTCM3中查看RTCM协议接受情况,当1005-1230全部为黑色(而非灰色)时,表明该基站已收敛,可用于流动站RTK差分。
7. 基准站外挂LORA模块
在ZED-F9P的UART2(即J2)挂载串口转LORA模块,进行广播传输。
串口配置(UBX —> CFG —> PRT):
J1接口(即电脑端)波特率使用38400,输入输出协议使用UBX+NMEA+RTCM3
J2接口(即LORA模块端)波特率使用19200输入输出协议使用RTCM3,同时LORA模块需要同步将波特率设置为19200****,否则可能发送接收出错(此条非常关键)
移动站可以使用相同LORA模块作为从站,进行RTCM3差分信号接收。
二、 移动站配置(采用离线RTK模式)
1. 硬件链接
UART1 接入上位机(电脑端或linux主机),UART2接入串口转LORA模块。
2. 模块初始化——恢复出厂设置
UBX —> CFG —> CFG —> Revert to default configuration
选择所有devices并点击 Send
【注】模块初始化后,默认为移动站配置。
3. 上位机调试(U-Center)
U-Center设置端口号和波特率,连接上后,可查看模块定位信息。
Fix Mode 表示当前定位模式:
3D:普通定位模式,无差分
3D/DGNSS/Float:RTK差分定位,但还在定位中
3D/DGNSS/Fix:RTK差分定位,已稳定。
4. 上位机调试(串口)
串口输出数据可以通过U-Center中UBX —> CFG —> PRT进行修改,读取数据仅需要根据NMEA协议进行数据解析。
串口配置(UBX —> CFG —> PRT):
J1接口(即电脑端)波特率使用38400,输入输出协议使用UBX+NMEA+RTCM3
J2接口(即LORA模块端)波特率使用19200输入输出协议使用RTCM3,同时LORA模块需要同步将波特率设置为19200****,否则可能发送接收出错(此条非常关键)
5. NMEA数据解析
参考NMEA协议。
关键信息:
GNRMC:推荐定位坐标,包含经纬度和定位模式
*GGA:GPS定位信息
*GSA:当前卫星信息
*GSV:可见卫星信息
*VTG:地面速度信息
*GLL:定位地理信息
移动站获取定位信息仅需根据NMEA协议,读取GNRMC进行解析即可。
NMEA协议参考:
三、 移动站配置(CORS网络RTK)
该方案只能在U-Center下进行调试。
数据逻辑为:
ZED-F9P通过串口与计算机连接,进行数据交互。使用协议:UBX、NMEA和RTCM3。其中UBX用于模块配置,NMEA输出定位信息,RTCM3用于输入CORS差分信号。
U-Center通过配置NTRIP Client从千寻服务端获取RTCM3差分信号,并通过串口传输到ZED-F9P模块,模块将根据差分信号进行RTK结算。实际就是通过网络传输了RTCM3协议数据,替换电台功能。
另外U-Center的NTRIP Client可替换为其它NTRIP Client软件,将数据转发至串口,如:Lefebure NRTIP Client
若是需要将ZED-F9P挂载到其它上位机,同样需要在其它上位机实现NTRIP Client这一套东西,通过串口将RTCM3数据发送到ZED-F9P模块内,实现RTK定位。
下面讲述千寻CORS在U-Center软件中的配置方案。
1. 硬件链接
将USB-TTL模块与ZED-F9P连接,最好是接入J1接口,即右侧接口。
打开u-center软件,配置端口和波特率,连接ZED-F9P模块。
2. 模块初始化——恢复出厂设置
为了确保不相关参数被篡改,先将模块恢复出厂设置。
UBX —> CFG —> CFG —> Revert to default configuration
选择所有devices并点击 Send
【注】模块初始化后,默认为移动站配置。
3. 配置NTRIP Client
打开 Receiver -> NTRIP Client
打开对话框,并按下图配置千寻CORS差分账号,账号及密码见千寻FindCM控制台。
端口号和挂载点可根据需要进行选择,对应不同的坐标系,区别详见千寻官网解释。
配置完成后,U-Center状态栏将出现NTRIP Client连接信息。
四、 坐标转换
该模块定位获取到的坐标为WGS 84坐标系,而国内坐标系进行了偏转,目前主流地图采用的坐标系为:
百度地图:BD-09坐标系
谷歌地图:WGS 84坐标系,中国区内采用GCJ02火星坐标系
高德地图:GCJ02火星坐标系
OpenStreetMap:WGS 84坐标系
Python WGS 84/BD-09/GCJ02坐标相互转换:
https://github.com/wandergis/coordTransform_py
使用该模块时,如果需要GCJ02火星坐标系,则需要使用上述模块,将WGS 84坐标转换为GCJ02坐标。
五、 参考资料
六、其它
Dorad, ddxid@outlook.com
Revision: 1.0
Date: 2021.08