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ArduSimple GNSS-RTK-Evaluierungskarten leicht gemacht
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Benutzerhandbuch: simpleRTK 4 Dual

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Übersicht

Sie können simpleRTK 4 Dual als unabhängigen Server verwenden. GNSS Verbinden Sie den Empfänger mit Ihrem PC oder Tablet. Zusätzlich kann er als Erweiterungsplatine für Ihre Projekte, beispielsweise als Arduino-Shield, verwendet werden. Die Hauptkomponente des simpleRTK 4 Dual ist der u-blox ZED-X20D Allband-RTK-GNSS-Modul (L1/L2/L5/L6 + L-Band).

Los geht´s

  1. Schließen Sie die GNSS-Antenne(n) an Ihren Empfänger an. 
  2. Platzieren Sie die GNSS-Antenne(n) im Freien mit freier Sicht zum Himmel, um die Funktionsfähigkeit zu testen. Andernfalls haben Sie keine Satelliten im Sichtfeld und können keine Signaldaten empfangen.

Sie können downloaden u-center 2 werden auf dieser Seite erläutert.
Es wurde unter Windows 10 und Windows 11 (64 Bit) getestet. Nach erfolgreicher Installation müssen Sie Ihre Zugangsdaten eingeben. u-blox Support-Portal-Kontoanmeldeinformationen und melden Sie sich mit einem Browser an. Wenn Sie kein u-blox Klicken Sie auf „Konto“ Register. Folgen Sie dieser Kurzanleitung zum Herstellen einer Verbindung.

  1. Verbinden Sie den Receiver über den USB-Anschluss mit Ihrem PC. POWER+GPS.
  2. Klicken Sie auf das Gerätesymbol in der linken Menüleiste, klicken Sie auf + Symbol. Wählen Sie den COM-Port des Geräts. Wählen Sie Autobauding zur automatischen Erkennung der Baudrate. Klicken Sie auf Add device.
Manuelle Konfiguration u-blox zed-X20 connect

Um mit unseren GNSS-Empfängern eine Genauigkeit im Zentimeter- oder Millimeterbereich zu erreichen, sind RTK-Korrekturen erforderlich. NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) ist ein Protokoll, das zum Streamen von GNSS-Daten über das Internet verwendet wird. Es ermöglicht die Übertragung von Echtzeit-Korrekturdaten von einer Referenzstation zu einer rover oder Benutzergerät.

Wenn Sie keine eigene Basisstation für Korrekturen haben, können Sie Drittanbieter finden NTRIP Korrekturen bei RTK-Korrekturdienste in Ihrem Land um Anmeldeinformationen (Serveradresse, Port, Benutzer und Passwort) zu erhalten von NTRIP. Sie können eine Verbindung herstellen zu NTRIP mit einem PC, smartphone, oder unsere Kommunikations-Plugins.

Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass Ihr Receiver als Rover. Folgen Sie dieser Anschlussanleitung, um Korrekturen auf Ihrem PC zu erhalten.

  1. So verbinden Sie sich mit dem caster für Korrekturdaten, UBX-NAV-PVT or NMEA Standard GGA Nachrichten müssen aktiviert sein. Sie können diesen Schritt überspringen, wenn Sie unsere Rover Konfigurationsdatei.
Manuelle Konfiguration u-blox zed-X20 Gerätekonfiguration
  1. Gehe zu Tools and Service –> Services –> NTRIP. Geben Sie den Hostnamen oder die IP-Adresse, den Port, den Benutzernamen und das Passwort des NTRIP caster.Klicken Save and Retrieve um eine aktuelle Liste aller verfügbaren Einhängepunkte zu erhalten.Wählen Sie den Einhängepunkt aus und klicken Sie dann auf Connect.
Manuelle Konfiguration u-blox zed-X20 ntrip client

Wenn Sie ein fortgeschrittener Benutzer sind und detaillierte Informationen benötigen, lesen Sie bitte den Integrationsleitfaden unter u-blox ZED-X20-Konfigurationsseite.

Befolgen Sie diese Installationsanleitung für Doppelantennen, um korrekte Kursdaten zu erhalten. u-blox ZED-X20D-Modul.
  1. Das Ergebnis der Kursberechnung ist der Winkel im Uhrzeigersinn von geografisch Nord nach … Baseline Diese Verbindung verläuft von der Masterantenne (auf der Platine mit GPS1 gekennzeichnet) zur Slaveantenne (mit GPS2 gekennzeichnet). Der Nickwinkel bezeichnet den Winkel des Fahrzeugs oder der Drohne relativ zur Horizontalebene.
  2. Standardmäßig sollten die Antennen längs am Fahrzeug montiert werden, wobei sich die Hauptantenne (GPS1) am Heck befindet.
Septentrio mosaic-H Antenne nach Norden ausgerichtet
simpleRTK3B Compass septentrio mosaic-H Steigungswinkel
  1. Für genaue Kursberechnungen ist ein Mindestabstand zwischen den beiden Antennen erforderlich. Die Kursgenauigkeit verbessert sich mit zunehmender Basislinie (dem Abstand zwischen den Antennen). Im Allgemeinen ist eine Basislinie von mindestens einem Meter erforderlich, um unter nicht idealen Bedingungen eine zufriedenstellende Genauigkeit im Subgradbereich zu erreichen. Dies ist jedoch für viele Fahrzeuge nicht praktikabel. Mit einer hochwertigen Installation und einer Basislinie von 0.5 Metern lassen sich gute Ergebnisse erzielen. Bei 0.3 Metern ist zwar eine Kursbestimmung möglich, das Signal kann jedoch verrauscht sein.
Anleitung zur GPS-Konfiguration für die Messung der tatsächlichen Fahrtrichtung Ihres Fahrzeugs
  1. Für optimale Leistung sollten beide GNSS-Antennen identisch sein und in dieselbe Richtung zueinander ausgerichtet sein. Beispielsweise sollten die Antennenkabel bei beiden Geräten von derselben Seite austreten. Dies gewährleistet die beste Ausrichtung der HF-Phasenzentren, die für die Genauigkeit der Peilung entscheidend ist (beachten Sie, dass das tatsächliche HF-Phasenzentrum oft nicht mit dem physikalischen Zentrum der Antenne übereinstimmt). Darüber hinaus müssen die HF-Kabellängen beider Antennen identisch sein, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Anleitung zur GPS-Konfiguration für die Messung der tatsächlichen Ausrichtung Ihrer Fahrzeugantennenverteilung

Hardware

Pinout

simpleRTK 4 Dual-Pin-Ausgang

Energieversorgung

Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual power

Der simpleRTK 4 Dual kann von 4 verschiedenen Quellen mit Strom versorgt werden:

  • GPS-USB-Anschluss
  • XBEE-USB-Anschluss
  • Pixhawk Stecker
  • Arduino-Schiene

Für die Stromversorgung der Platine wird nur einer davon benötigt, Sie können aber bedenkenlos auch mehrere anschließen.

Der simpleRTK 4 Dual verfügt über eine High-Power-XBee-Buchse (HP). Daran können Sie beliebiges XBee-Zubehör anschließen. Wenn Sie ein Gerät mit hohem Strombedarf an die XBee-Buchse anschließen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Netzteil diese Leistung bereitstellen kann.

  • Verwenden Sie nur hochwertige USB-C-Kabel, die nicht länger als 1 Meter sind.
  • Wenn Sie simpleRTK 4 Dual über einen USB-Hub an Ihren PC/Tablet anschließen oder Ihr PC über USB-Anschlüsse mit geringer Leistung verfügt, müssen Sie den zweiten USB-Anschluss direkt an eine Steckdose oder einen USB-Anschluss mit hoher Leistung anschließen.

GPS/GNSS-Antennen

Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual-Antenne

Das simpleRTK 4 Dual benötigt eine hochwertige GPS/GNSS-Antenne, die nicht im Lieferumfang enthalten ist. Es unterstützt alle Bänder L1/L2/L5/L6 und das L-Band. Um die optimale Leistung dieses Moduls zu erzielen, empfehlen wir die Verwendung einer hochwertigen GPS/GNSS-Antenne. u-blox ANN-MB2 Tripleband-GNSS-AntennenDie Platine unterstützt sowohl aktive (mit 3.3-V-Versorgung) als auch passive Antennen. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 150 mA bei 3.3 V. Bei Verwendung handelsüblicher, günstiger GPS-Antennen wird die erwartete Leistung nicht erreicht.

WICHTIGEs ist zwingend erforderlich, die Antenne vor dem Einschalten der Platine anzuschließen. Die korrekte Installation der Antenne ist entscheidend für optimale Ergebnisse. Die GPS/GNSS-Antenne sollte stets so installiert werden, dass sie freie Sicht zum Himmel bietet. Idealerweise sollte sie zudem auf einer metallischen Fläche im Hintergrund montiert werden, z. B. auf dem Autodach oder einer Metallplatte mit einem Durchmesser von mindestens 20 cm.

Wenn Sie erfahren möchten, wie sich die Installation auf die Leistung auswirkt, werfen Sie bitte einen Blick auf unsere Installationsanleitung für die GPS/GNSS-Antenne  oder schauen Dieses Video.

Schnittstellen

Das simpleRTK 4 Dual Board verfügt über einige Schnittstellen, die wir nun im Detail erläutern werden.

USB-GPS
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual USB GPS

Über diesen USB-C-Anschluss haben Sie Zugriff auf den nativen USB-Anschluss des ZED-X20D-Moduls. Sie können NMEA-Daten mit Positionsinformationen empfangen oder uneingeschränkten Zugriff auf das ZED-X20D-Modul haben. specifications Verwendung der u-center 2 Software. Sie können diesen USB-Stick auch mit unserem OTG-Kabel an Ihr Mobiltelefon anschließen.

Wenn Sie Windows 10 verwenden, müssen keine Treiber heruntergeladen werden. Sie können den nächsten Absatz daher ignorieren. Sollten Sie mit den oben genannten Treibern auf Windows 7/8-Geräten Probleme haben, versuchen Sie es mit dem alternativen Treiber, den Sie über diesen Link herunterladen können: https://www.ardusimple.com/wp-content/uploads/2020/06/zed-ubloxusb.zip

USB-XBee
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual usb xbee

Über diesen USB-C-Anschluss haben Sie Zugriff auf den UART des XBEE radio (Falls Sie einen solchen Anschluss verwenden) über einen FTDI USB-zu-UART-Konverter. Wir finden es sehr praktisch, diesen Anschluss zur Stromversorgung der Platine zu nutzen, sodass Sie das GPS-USB-Kabel nach Belieben anschließen und trennen können, ohne die Stromversorgung der Platine zu unterbrechen. Um diesen Anschluss nur als Stromquelle zu verwenden, benötigen Sie keinen Treiber. Sie können Ihren PC oder Ihr USB-Netzteil verwenden.

Um diesen Connector zum Konfigurieren eines XBee zu verwenden radio, benötigen Sie den VCP-Treiber von FTDI: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

Pixhawk Stecker
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual pixhawk

Dieser Anschluss ist ein Standard-JST-GH, der verwendet werden kann, um das simpleRTK4 Optimum an ein Pixhawk Autopilot. Sie können diesen Anschluss auch zur Stromversorgung der Platine verwenden. Die Pixhawk Der JST-GH-Stecker folgt dem Pixhawk Standard:

  • 1: 5V_IN
  • 2: ZED-X20P UART1 RX (3.3-V-Pegel)
  • 3: ZED-X20P UART1 TX (3.3-V-Pegel)
  • 4: Timepulse Ausgang (3.3V-Pegel)
  • 5: Ereigniseingang (3.3-V-Pegel)
  • 6: Masse

Falls Sie ein eigenes Kabel zum Anschluss an diesen Stecker anfertigen möchten, ist der passende Antennenstecker JST GHR-06V. Bitte beachten Sie, dass die Platine nur GPS, aber kein Magnetometer enthält.

Arduino-Schienen
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual arduino rails

Der simpleRTK 4 Dual verfügt über optionale Schienen zum Anschluss an andere Arduino UNO-kompatible Geräte.

  • Masse: Ground ist in den Standard-Arduino-Pins verfügbar. Sie sollten diese Leitung immer mit Ihrem anderen Board verbinden.
  • 5V EIN/AUS:
    • Wenn die LED neben diesem Pin AUS ist, kann simpleRTK4 Optimum über diesen Pin mit Strom versorgt werden.
      Montieren Sie es beispielsweise einfach oben auf einer Arduino UNO-Platine, und simpleRTK4 Optimum schaltet sich ein. (Überprüfen Sie, ob Ihr Arduino 300 mA bei 5 V-Shields mit Strom versorgen kann.)
    • Alternativ können Sie jetzt simpleRTK4 Optimum zur Stromversorgung anderer Shields verwenden.
      Schalten Sie einfach den Schalter „5 V = AUSGANG“ ein und die simpleRTK4 Optimum-Platine gibt an diesem Pin 5 V aus.
  • IOREF: TX1, RX1, TX2 und RX2 arbeiten immer mit 3.3 V Logikpegeln.
  • TX1, RX1, TX2, RX2, SDA, SCL: Diese Pins arbeiten immer mit 3.3 V Logikpegel.
    • TX1: ZED-X20P UART1 TX
    • RX1: ZED-X20P UART1 RX
    • TX2: ZED-X20P UART2 TX (dieser Pin ist auch mit Xbee UART RX verbunden).
    • RX2: ZED-X20P UART2 RX (dieser Pin ist auch mit Xbee UART TX verbunden).
    • SDA: ZED-X20P i2C SDA
    • SCL: ZED-X20P I2C SCL
High Power (HP) XBee-Buchse
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual hp xbee

Der simpleRTK 4 Dual verfügt über einen High-Power-XBee-Anschluss (HP). Über diesen Anschluss können Sie ein XBee-kompatibles Gerät anschließen. radio. Folgende Pins sind verfügbar:

  • VCC ist ein 3.3-V-Ausgang mit einem maximalen Dauerstrom von 1 A und einem Spitzenstrom von 1.5 A.
  • XBee UART RX, bei 3.3 V Pegel
  • XBee UART TX, bei 3.3 V Pegel
  • GND
Qwiic-Anschlüsse
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual qwiic

Wenn Sie bereits eine besitzen Sparkfun Qwiic Dieses Zubehör kann mit dem simpleRTK 4 Dual verwendet werden.. Aufgrund des hohen Strombedarfs in manchen Konfigurationen kann die Platine jedoch nicht direkt über den Qwiic-Anschluss mit Strom versorgt werden. Beim Anschließen von Qwiic-Zubehör:

  • Versorgen Sie simpleRTK 4 Dual mit Strom über eine der 4 Stromquellen: USB GPS, USB XBEE, 5V-Eingang oder Pixhawk.
  • Stellen Sie den Schalter auf der Platine auf IOREF & 5V ARE INPUTS, damit das Qwiic-Zubehör die Spannung der IOREF-Kommunikationspins einstellen kann.

Wenn Sie ein individuelles Kabel zum Anschluss eines Qwiic-Zubehörteils bauen möchten, ist der passende Gegenstecker der Typ JST SHR-04V.

Stifte für besondere Funktionen
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual-Spezialpins

Zusätzlich zu den oben genannten Anschlüssen stehen für fortgeschrittene Benutzer einige weitere Pins zur Verfügung. Wenn Sie simpleRTK 4 Dual auf einem Arduino oder Raspberry Pi verwenden und keinen dieser Pins nutzen, empfiehlt es sich, die Pins nicht zu verbinden: Sie können die Stiftleiste an diesen Pins durchtrennen, um eine Verbindung zu vermeiden und unerwartetes Verhalten auszuschließen.

  • Timepulse (TPS): 3.3 V Konfigurationszeitimpulsausgang.
  • Ausgestorben (EXTINT): Zeitsynchronisationseingang, maximale Spannung 3.6 V.
    Diese Eingabe wird gefiltert, um Störungen zu vermeiden.
  • Sicherer Start (SFB)
  • Zurücksetzen_N (RST)

Denken Sie daran, dass Sie mit dem einen zweiten XBee-Socket zu Ihrem Board hinzufügen können Abschirmung für zweite XBee-Buchse.

LEDs
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual-LEDs

Die Platine enthält 7 Status-LEDs, die Folgendes anzeigen:

  • POWER: Das simpleRTK4 Dual-Board ist mit Strom versorgt.
  • PVT: LED leuchtet, wenn aus der verfügbaren Satellitensichtbarkeit eine Position berechnet werden konnte.
  • NORTK: EIN, wenn kein RTK vorhanden ist, blinkend beim Empfang von Korrekturdaten, AUS, wenn sich das Gerät im RTK FIXED-Modus befindet.
  • XBEE>GPS: Der XBEE radio empfängt Daten drahtlos und sendet sie an den ZED-X20P.
  • GPS>XBEEDer ZED-X20D gibt Daten aus, die der XBEE radio ist das Empfangen und Senden über die Luft.
  • 5V IN/OUT: Zeigt an, ob an diesem Pin Spannung anliegt.
  • IOREF: Zeigt an, ob der IOREF-Pin aktiviert ist, der die UARTs auf den Arduino-Schienen aktiviert.
Tasten und Schalter
Anschlussanleitung u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual-Tasten

Es gibt nur eine Taste: XBee Reset, und die gute Nachricht ist, dass Sie diese wahrscheinlich nicht verwenden müssen. Diese Taste dient zum Programmieren des XBee radio wenn Sie die Firmware usw. aktualisieren möchten.

Mit dem Schalter neben dem GPS-USB-Anschluss können Sie IOREF mit 3.3-V- und 5-V-Arduino-Pins als Ausgänge aktivieren, sodass die Platine Zubehör wie z. B. mit Strom versorgen kann. Abschirmung für zweite XBee-Buchse.

Wenn Sie weitere Informationen benötigen, wie zum Beispiel zum Aktualisieren der Firmware, zum Konfigurieren des Receivers als Basis oder rover Bitte wende dich an die u-blox ZED-X20 Konfigurationsseite.

Zubehör

Sie können jede dieser Funktionen (und mehr) mit unseren XBee-Plugins hinzufügen:

So fügen Sie ein Plugin hinzu

  1. Um das Kommunikations-Plugin mit dem XBee-Sockel zu verbinden, stecken Sie es einfach in den XBee-Anschluss auf der Platine.
Anschlussanleitung simpleRTK4-Optimum Addplugin
  1. Um das Plugin zu verwenden, gehen Sie zu u-blox ZED-X20-Konfigurationsseite Laden Sie die Konfigurationsdatei „Send NMEA messages to communication plugin“ gemäß den Anweisungen auf Ihren Empfänger.

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