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Benutzerhandbuch: simpleRTK3B Heading

Produktübersicht

Sie können verwenden simpleRTK3B Heading als eigenständiges Board, indem Sie es an Ihren PC oder Ihr Tablet anschließen. Darüber hinaus kann es als Zusatzboard für Ihre Projekte verwendet werden, beispielsweise als Arduino-Shield. Die Hauptkomponente von simpleRTK3B Heading is Mosaic-H Multiband (L1, L2 und E5b) RTK GNSS Modul.
Wichtig vor Gebrauch:
Dies ist ein traditionelles RTK-Modul, es findet nur Satelliten im Freien. Wenn Sie versuchen, es neben dem Fenster zu verwenden, wird es keine Satelliten finden. Das Modul benötigt 10 Sekunden zum Booten, haben Sie nach dem Verbinden mit dem PC also Geduld 🙂

Hardware

Pinbelegungsdefinition

Power

Die simpleRTK3B Heading kann aus 4 verschiedenen Quellen gespeist werden:
  • GPS- Ortung USB-Anschluss
  • XBEE-USB-Anschluss
  • Pixhawk Stecker
  • Arduino-Schiene
Es wird nur 1 davon benötigt, um das Board zu verwenden, aber Sie können auch die 4 gleichzeitig anschließen, es besteht kein Risiko.
Die simpleRTK3B Heading verfügt über eine High Power (HP) XBee-Buchse. Sie können jedes XBee-Zubehör daran anschließen. Wenn Sie ein Gerät mit hohem Leistungsbedarf an die XBee-Buchse anschließen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Netzteil diese Leistung liefern kann.
  • Verwenden Sie nur hochwertige USB-C-Kabel, die nicht länger als 1 Meter sind.
  • Wenn Sie eine Verbindung simpleRTK3B Heading über einen USB-Hub an Ihren PC/Tablet anschließen oder Ihr PC über USB-Anschlüsse mit geringem Stromverbrauch verfügt, müssen Sie den zweiten USB-Anschluss direkt an eine Wandsteckdose oder einen USB-Anschluss mit hohem Stromverbrauch anschließen.

Kommunikationsanschlüsse

simpleRTK3B Heading Board verfügt über einige Schnittstellen, die wir Ihnen nun im Detail erklären.

USB-GPS
Dieser USB-C-Anschluss ermöglicht Ihnen den Zugriff auf den nativen USB-Anschluss Mosaic Modul. Wenn Sie zum ersten Mal eine Verbindung zum PC herstellen, sehen Sie nur eine neue Festplatte in Ihrem Computer. Öffnen Sie es und installieren Sie es Septentrio Treiber.
Nach der Installation, wenn Sie den Receiver an den PC anschließen, werden Ihnen 2 neue COM-Ports angezeigt, die Sie mit Ihrem bevorzugten Terminaltool verwenden können, um NMEA oder vollen Zugriff darauf haben Mosaic Verwendung von RxTools.

Aber das Beste an diesem Receiver ist, dass wenn Sie in den Webbrowser gehen und 192.168.3.1 eingeben, die Septentrio Es erscheint eine Weboberfläche, über die Sie den Receiver sowohl konfigurieren als auch überwachen können:

USB-XBee
Über diesen USB-C-Anschluss haben Sie Zugriff auf den UART des XBEE radio (falls Sie einen montieren), über einen FTDI USB-zu-UART-Konverter. Wir finden es sehr praktisch, diesen Anschluss zur Stromversorgung der Platine zu verwenden, sodass Sie den GPS-USB dann nach Belieben anschließen und trennen können, ohne die Stromversorgung der Platine zu unterbrechen. Sie können jeden USB-Wandsteckeradapter verwenden, den Sie zu Hause finden.
Um diesen Anschluss nur als Stromquelle zu verwenden, benötigen Sie keinen Treiber. Sie können ihn an Ihren PC oder an Ihren USB-Wandadapter anschließen.
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
Bei diesem Anschluss handelt es sich um einen Standard-JST-GH, der zum Anschließen von verwendet werden kann simpleRTK3B Heading zum Pixhawk Autopilot. Sie können diesen Anschluss auch verwenden, um die Platine mit Strom zu versorgen.
Die Pixhawk Der JST-GH-Stecker folgt dem Pixhawk Standard:
  • 1: 5V_IN
  • 2: Mosaic COM3 RX (3.3V level)
  • 3: Mosaic COM3 TX (3.3V level)
  • 4: Timepulse output (3.3V level)
  • 5: Event input (3.3V level)
  • 6: GND
Bitte beachten Sie, dass das Board nur GPS und kein Magnetometer enthält.
Arduino-Schienen
simpleRTK3B Heading verfügt über optionale Schienen zum Anschluss an andere Arduino UNO-kompatible Geräte.
  • GND: Masse ist in den Standard-Arduino-Pins verfügbar. Sie sollten diese Leitung immer mit Ihrer anderen Platine verbinden.
  • 5V IN/OUT:
    • Wenn die LED neben diesem Pin AUS ist, können Sie simpleRTK3B Heading von diesem Pin. Stecken Sie ihn beispielsweise einfach auf ein Arduino UNO-Board und simpleRTK3B Heading wird eingeschaltet. (Überprüfen Sie, ob Ihr Arduino 300 mA bei 5 V-Shields mit Strom versorgen kann.)
    • Alternativ können Sie jetzt verwenden simpleRTK3B Heading um andere Shields mit Strom zu versorgen. Schalten Sie einfach den Schalter „5V=OUTPUT“ ein und simpleRTK3B Heading Die Platine gibt an diesem Pin 5 V aus.
  • IOREF: Dieser Pin beeinflusst die Funktionalität von TX1, RX1, TX2, RX2 Pins.
    • Beim Einstecken des simpleRTK3B Heading Platine auf einem Arduino UNO oder Raspberry Pi, dieser Pin wird verwendet, um automatisch den Spannungspegel der Kommunikationspins zu definieren (TX1, RX1, TX2, RX2).
    • Wenn Sie Ihre eigenen Kabel an die Platine anschließen, ist dies ein Eingang, der die Spannungspegel der Pins definiert. Wenn Sie 1.8 V eingeben, haben die nächsten Pins einen Pegel von 1.8 V. Unterstützt werden 1.2 V bis 5.5 V.
    • Wenn Sie Kabel an die aufgeführten Pins anschließen möchten und 3.3V für Sie in Ordnung sind, müssen Sie nur den Schalter „IOREF=3.3V"
  • TX1, RX1, TX2, RX2: Diese Pins arbeiten mit dem Spannungspegel definiert durch IOREF.
    • TX1: Mosaic COM1 TX
    • RX1: Mosaic COM1 RX
    • TX2: XBee UART TX (dieser Pin ist auch verbunden mit Mosaic COM2 RX).
    • RX2: XBee UART RX (dieser Pin ist auch verbunden mit Mosaic COM2 TX).
High Power (HP) XBee-Buchse
Die simpleRTK3B Heading verfügt über eine High Power (HP) XBee-Buchse. An diese Buchse können Sie einen XBee-kompatiblen radio. Folgende Pins sind verfügbar:
  • VCC, das ist ein 3.3-V-Ausgang mit einem maximalen Strom von konstant 1 A und Spitzenstrom von 1.5 A.
  • XBee UART RX, bei 3.3V Pegel
  • XBee UART TX, bei 3.3V Pegel
  • GND
Der XBee-Socket ist mit verbunden Mosaic COM2.
Stifte für besondere Funktionen
Zusätzlich zu den oben genannten gibt es noch ein paar zusätzliche Pins für die fortgeschrittensten Benutzer. Wenn Sie verwenden möchten simpleRTK3B Heading Wenn es auf einem Arduino oder Raspberry Pi angeschlossen ist und Sie keinen dieser Pins verwenden, wird empfohlen, die Pins nicht zu verbinden: Sie können die Header in diesen Pins abschneiden, um die Verbindung zu vermeiden und unerwartetes Verhalten zu verhindern.
  • Timepulse (TPS): 3.3 V Konfigurationszeitimpulsausgang. Die Logik dieses Pins ist mit der Weboberfläche invertiert. Wenn Sie in der Weboberfläche HIGH auswählen, gibt der Pin LOW aus.
  • Externes Ereignis (EVT): Zeitsynchronisationseingang, maximale Spannung 3.6 V. Dieser Eingang wird gefiltert, um Störungen zu vermeiden.
  • Schaltfläche „Protokollieren“ (LOG): Die Protokollierungsfunktion kann über die Weboberfläche gesteuert werden. Sie möchten jedoch ggf. eine Schaltfläche zur Steuerung dieser Funktion hinzufügen.
    • Wenn Sie den LOGBUTTON-Pin für 100 ms bis 5 Sekunden auf Low setzen, wird die Protokollierung ein- und ausgeschaltet.
    • Wenn Sie den LOGBUTTON-Pin länger als 5 Sekunden nach unten drücken und dann loslassen, wird die SD-Karte ausgehängt (wenn sie ausgehängt war) bzw. ausgehängt (wenn sie ausgehängt war).
Denken Sie daran, dass Sie mit dem einen zweiten XBee-Socket zu Ihrem Board hinzufügen können Abschirmung für zweite XBee-Buchse.

GPS/GNSS-Antenne

simpleRTK3B Heading ist nicht im Lieferumfang enthalten, erfordert aber eine hochwertige GPS/GNSS-Antenne.
simpleRTK3B Heading unterstützt L1/L2/Eb5-Bänder. Wenn Sie das Beste aus diesem Modul herausholen möchten, empfehlen wir ein Budget Survey GNSS-Multibandantenne.
Die Platine ist sowohl mit aktiven Antennen kompatibel, die eine 3.3-V-Versorgung unterstützen, als auch mit passiven Antennen. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 150 mA bei 3.3 V.
Wenn Sie es mit den herkömmlichen billigen GPS-Antennen verwenden, die weit verbreitet sind, werden Sie nicht die erwartete Leistung erzielen.
WICHTIG: Auch die Installation der Antenne ist ein wichtiger Punkt, um beste Ergebnisse zu erzielen.
  • Der Anschluss der Antenne ist zwingend erforderlich. bevor Stromversorgung der Platine.
  • Die GPS/GNSS-Antenne sollte immer mit größtmöglicher Sicht zum Himmel installiert werden.
  • In der Standardkonfiguration sollten die Antennen längs des Fahrzeugs platziert werden, wobei sich die Hauptantenne (GPS1) vorne befindet.
  • Außerdem sollte es möglichst mit einer metallischen Ebene dahinter montiert werden, z. B. auf dem Dach des Autos, auf einer Metallplatte größer als 20 cm usw.
  • Die Genauigkeit der Kursbestimmung hängt vom Antennenabstand ab (siehe Abbildung unten). Bei einer guten Installation mit 0.5 Metern können Sie anständige Ergebnisse erzielen.
Wie GPS Ihnen dabei helfen kann, den tatsächlichen Kurs der Kurskurve Ihres Fahrzeugs zu messen
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.

LEDs

The board includes 7 status LEDs, which indicate that:
  • POWER: the simpleRTK3B Heading board has power.
  • PVT: LED lights when it was possible to calculate a position from the available satellite visibility.
  • NORTK: ON when no RTK, blinking when receiving correction data, OFF when the device is in RTK FIXED mode.
  • XBEE>GPS: The XBEE radio is receiving data over the air and sending it to the Mosaic.
  • GPS>XBEE: The Mosaic is outputting data to the XBee radio.
  • 5V IN/OUT: Indicates if there is voltage on that pin.
  • IOREF: Indicates if there is voltage on that pin. If the IOREF pin is enabled, the UARTs on Arduino rails are activated.

Knöpfe und Schalter

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.
Sie finden auch 1 Schalter unter der XBee-Buchse: Damit können Sie IOREF mit 3.3 V und 5 V Arduino-Pin als Ausgang aktivieren, sodass die Platine Zubehör wie Abschirmung für zweite XBee-Buchse.
Gleichzeitig aktiviert dieser Schalter auch die Arduino-Schienensignale bei 3.3 V. Weitere Einzelheiten hierzu finden Sie im Abschnitt „Arduino-Schienen“ weiter oben.

Onboard-Datenprotokollierung (MicroSD-Karte)

simpleRTK3B Heading Enthält einen microSD-Kartenleser zur Datenprotokollierung. Sie können die Datenprotokollierungsdetails über die Weboberfläche von Septentrio konfigurieren.
Eine Besonderheit von Septentrio Datenprotokollierung bedeutet, dass die Speicherung auf der microSD-Karte stapelweise erfolgt. Wenn Sie beispielsweise die Speicherung von GGA-Nachrichten nur einmal pro Sekunde aktivieren und das System nur 1 Sekunden lang eingeschaltet lassen, befinden sich keine Daten auf der Speicherkarte, da Sie die Mindestdatengröße für die Speicherung nicht erreicht haben. Wir empfehlen, einige Nachrichten pro Sekunde zu aktivieren, um sicherzustellen, dass beim Herunterfahren so wenig Nachrichten wie möglich verloren gehen.
Falls Sie die Protokollierung mit einem Knopf steuern möchten, gibt es einen Pin mit der Bezeichnung LOG das hängt mit dem zusammen LOGBUTTON Funktion des Mosaic Modul: Wenn Sie diesen Pin mit GND Sie können den Start/Stopp der Aufnahme extern auslösen. Andernfalls können Sie dies einfach über die Weboberfläche tun oder es immer auf „O“ belassen.

Los geht´s

Verbinden Sie Septentrio Webschnittstelle
  1. Schließen Sie die GNSS-Antenne an Ihren Empfänger an. Stellen Sie sicher, dass die Antenne eine gute Sicht auf den Himmel hat, um die Funktionalität zu testen. Andernfalls werden Sie weder Satellitenansicht noch -signal sehen.
  2. Verbinden Sie den Receiver über den USB-Anschluss mit Ihrem PC. POWER+GPS. Wenn Sie dieses Produkt zum ersten Mal an einen PC anschließen, erkennt der PC es möglicherweise nicht. Sie sehen nur eine neue Festplatte in Ihrem Computer. Öffnen Sie sie und installieren Sie die Septentrio Treiber. Nach der Installation trennen und wieder anschließen, Ihr PC erkennt den Receiver. Dies muss nur einmal durchgeführt werden. 
  3. Öffnen Sie einen Webbrowser und geben Sie 192.168.3.1 ein
Senden Sie NMEA-Nachrichten an den Xbee-Sockel
  1. Gehen Sie in der Menüleiste zu Communication–>Serial Port.
  1. Setze die Baud rate of COM2 bei 115'200 bps. Denn die meisten unserer Kommunikations-Plugins arbeiten mit 115'200 bps. Drücken Sie Ok und Save Konfiguration.
  1. Gehen Sie in der Menüleiste zu NMEA/SBF Out. Drücken Sie +New NMEA stream–>Serial port–>COM2.
  1. At Interval Wählen Sie 1 Sekunde und überprüfen Sie Ihre bevorzugten NMEA-Nachrichten. Wenn Sie nicht wissen, welche Sie wählen sollen, empfehlen wir Ihnen, GGA, GSA, GSV, RMC und VTG. Weil sie von den meisten Anwendungen verwendet werden. Wählen Sie diese Nachrichten aus und drücken Sie Finish. Aber seien Sie vorsichtig, da die Bluetooth-Bandbreite begrenzt ist. Wenn Sie diese Nachricht aktivieren, wird die maximale Übertragungsrate auf 1 Hz begrenzt. Wenn Sie eine höhere Frequenz verwenden möchten, können Sie den USB-Anschluss verwenden oder die Anzahl der übertragenen Nachrichten reduzieren, um die Bluetooth-Übertragungskapazität nicht zu überschreiten.
  1. Sie werden beobachten, wie Datenströme NMEA- und RTCM-Nachrichten an COM2 ausgeben. Drücken Sie Ok und Save Konfiguration.
Verbinden Sie NTRIP

Um mit unseren GNSS-Empfängern eine Genauigkeit im Zentimeter-/Millimeterbereich zu erreichen, sind Korrekturen erforderlich.
Wenn Sie keine eigene Basisstation für Korrekturen haben, finden Sie Basisstationen von Drittanbietern unter RTK-Korrekturdienste in Ihrem Land. Registrieren Sie sich und erhalten Sie Server, Port, Benutzername, Passwort und Einhängepunkt Ihres NTRIP Korrektur. Wir werden es später verwenden.

  1. Teilen Sie Ihre Internetverbindung über USB mit dem Empfänger und empfangen Sie RTK-Korrekturen, indem Sie dem Video-Tutorial folgen. 
  1. Sie werden die eingehenden Korrekturen sehen und in wenigen Minuten werden Sie über RTK Float oder Fixed verfügen.
    Note dass sich die IP-Adresse ändert, wenn Sie den Receiver neu starten oder neu booten. Sie müssen die neue IP-Adresse überprüfen und Ihren Receiver anschließen.

Überschriftenkonfiguration

  1. Das Kursergebnis ist der Winkel vom wahren Norden zum Baseline von der Hauptantenne (an Bord als GPS1 gekennzeichnet) zur Nebenantenne (als GPS2 gekennzeichnet) im Uhrzeigersinn. Der Nickwinkel bezieht sich auf den Winkel des Autos oder der Drohne relativ zur horizontalen Ebene.
  2. In der Standardkonfiguration sollten die Antennen längs des Fahrzeugs platziert werden, wobei sich die Hauptantenne (GPS1) hinten befindet.
  1. Es ist ein Mindestabstand zwischen zwei Antennen erforderlich, damit eine genaue Kursangabe erzeugt werden kann. Die Kursgenauigkeit kann durch Erhöhen der Basislinienlänge (Abstand zwischen den beiden Antennen) verbessert werden. Im Allgemeinen ist ein Mindestabstand von 2 Meter (Basislinienlänge) erforderlich, um unter nicht idealen Bedingungen eine zufriedenstellende Genauigkeit von unter einem Grad zu erreichen. In der Praxis ist dies für viele Fahrzeuge nicht möglich. Mit einer guten Installation mit 2 Metern können Sie anständige Ergebnisse erzielen. Mit 1 Metern ist es möglich, eine Kursangabe zu erhalten, aber die Ausgabe wird manchmal etwas verrauscht sein. Für einige Anwendungen könnte dies jedoch gut genug sein.
  1. Es wird empfohlen, dass beide GNSS-Antennen identisch sind und die gleiche physische Ausrichtung zueinander haben (d. h. das Antennenkabel sollte bei beiden Antennen in die gleiche Richtung zeigen). Dadurch wird die beste Ausrichtung des HF-Phasenzentrums und die beste Richtungsgenauigkeit gewährleistet. Das tatsächliche HF-Phasenzentrum ist häufig vom physischen Zentrum des Antennengehäuses versetzt. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, stellen Sie sicher, dass die HF-Kabellängen für beide Antennen identisch sind.
  1. Öffnen Septentrio Weboberfläche. Wenn Sie die Antennen nicht mit dem Standard-Setup installieren können, gehen Sie zu GNSS–> Attitude. Unter „Attitude Offset“ können Sie den Kurs- und Neigungsversatz festlegen.
  2. Unter „Attitude Information“ können Sie die Kursinformationen Ihres Fahrzeugs überprüfen.

Septentrio Dokumentation

Zubehör

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

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