用于厘米级GPS定位的simpleRTK2B SBC,配备3个u-blox ZED-F9P RTK GNSS接收机

原文链接:simpleRTK2B-SBC packs 3 u‑blox ZED-F9P RTK GNSS receivers for centimeter-level GPS positioning 由Jean-Luc Aufranc撰写。

实时运动(RTK)相对定位技术来说,可利用GPS、北斗、GLONASS、Galileo和NavIC等卫星定位系统获得到1-3厘米定位精度的数据。

我们之前介绍了Skytraq PX1122R RTK GNSS模块以及采用该技术的SBG System Ellipse-D的工业级惯性导航系统。现在,总部位于西班牙的ArduSimple宣布了simpleRTK2B单板计算机的诞生。该单板计算机旨在“通过多达三个u-blox ZED-F9P RTK GNSS的接收器,简化厘米级定位解决方案的开发,并支持实时运动(RTK)”。

simpleRTK2B芯片开发板
simpleRTK2B开发板

simpleRTK2B 单板计算机的特性和规格:

  • MCU–STMicro公司STM32F7型的Cortex-M7微控制器
  • 全球导航卫星系统定位
    • 184通道的u-blox ZED-F9P模块
    • 配置选项
      • 2个ZED-F9P用于位置+航向
      • 3个ZED-F9P位置+欧拉角(翻滚、俯仰、偏航)
    • 导航速率高达20Hz
    • 定位精度降至1cm
    • GPS:L1和L2;GLONASS:L1OF和L2OF;Galileo:E1和E5b; 北斗:B2I和B2I;QZSS和SBA
    • 用于各种射频选项,多达4个集成的SMA接口
    • 配置灵活性—独立,带NTRIP校准的独立、rover基线、多rover基线、RTK移动基站
    • 支持NMEA、UBX和RTCM通信协议,也可以添加任何其他协议
  • 存储–用于存储的可选SD卡
  • 可选的XBee无线连接
    • 带外部SIM卡或集成eSIM的LTE调制解调器
    • 868/900MHZ超高频无线电
    • 与内置NTRIP caster/server/client一起使用
  • 接口–双RS232、以太网、CAN总线、USB和高达8倍的可配置I/O(GPIO/PWM)
  • 蓝牙2.0上的可选串行端口
  • 传感器–可选IMU和温度传感器
  • 通过USB提供7-30V或5V电源
  • 尺寸-115 x 85 mm,带4个安装孔
  • 温度范围–-40+85°C
模块组成图
模块组成图

该公司可提供“现成的软件”,当然,你可以通过Micropython API设计自己的解决方案,或直接使用C/C++编程STM32F7单片机。另外,登陆文档网站可以了解更多详细信息。

该单板可配置为如下:

  • 单机模式—仪表精度的双频GNSS接收机
  • rover基线使用配置为基站和流动站的两个simpleRTK2B可获得<2cm的精度,最大射程为35km
  • 多rover基线使用配置为多个流动站以获得<1cm的精度,最大射程为35km
  • RTK移动基地配置以获得<1cm的精度、完整的姿态和航向参考系统,最大射程为35km。这需要一块板配置为基站,2/3个SimpleTK2B作为 rovers可以安装在无人机、汽车、轮船等上
  • 独立的VRS/SSR校正,使用单个simpleRTK2B SBC  ,4G或卫星模块配置作为独立的GNSS RTK接收器,可获得<4cm的精度,无范围限制(具体取决于移动网络覆盖范围)通过SSR校正可以获得厘米级的精度
ArduSimple外壳
RTK-GNSS SBC的外壳

ArduSimple还提供防水和非防水外壳,如上面图片所示。

虽然可以用5到6美元的价格购买一个标准的GNSS模块,但RTK GNSS硬件通常要贵得多,simpleRTK2B SBC的价格反而比较能让人接受。在ArduSimple商店,它的双ZED-F9P开发套件售价是1440欧元,三模块版本的售价则为2200欧元,上面提到的外壳还要多付92欧元购买。你也可以在全球速卖通上找到价格大致相同的开发套件。

值得注意的是,该公司还提供带有ZED-F9P模块的simpleRTK2B板(注意名称中是没有“SBC”的),价格是17200欧元。  价格差异这么大的原因,Xalius在早期的评论中应该是做了一定的解释,如下:

除了原材料成本外,使这些IMU价格昂贵的主要原因在于:对不同传感器坐标系的工厂校准以及各种校正矩阵的创建,以便你能够正确地参考输出。通常情况下,你都必须在静态、动态和过度振动/温度范围内进行此操作,每个传感器组件通常需要几个小时。这就将这些IMU的价格推到了100到1000美元之间。

另外,每个模块都必须要单独校准的,而且随着模块和传感器数量的增加,这个过程很可能会以指数增长的形式变得更加复杂。

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