Como configurar o simpleRTK3B Compass com o Unicore UM982 no ArduPilot para direção GNSS de alta precisão

2024-11-13

Neste tutorial, iremos orientá-lo na configuração do simpleRTK3B Compass (alimentado por Unicore Módulo UM982 RTK) para fornecer alta precisão GNSS- título baseado em seu projeto ArduPilot.

Hardware necessário:

simpleRTK3B Compass
2 × Lightweight helical GNSS Tripleband + L-band antenna (IP67)
2 × Extensor de cabo RF de antena SMA (estes itens são necessários especialmente para antenas helicoidais)
Cabo USB para USB-C
Cabo USB para micro USB
Pixhawk conjunto de cabos
Holybro Pixhawk4 (você também pode usar seu piloto automático preferido)
um PC ou laptop

Software necessário:

Mission Planner
Preciso (É uma pasta ZIP. A senha para descompactar é 1234)

Coisas importantes antes de começar:

Este tutorial é baseado no simpleRTK3B Compass alimentado por Unicore UM980. Se você tiver um hardware diferente, talvez seja necessário aplicar algumas alterações neste tutorial.
Preparamos outros tutoriais para o simpleRTK2B Kit de título (u-blox) e simpleRTK3B Heading de emergência (Setentrional).
Nós validamos o tutorial com Holybro Pixhawk4
Validamos o tutorial com estas versões de firmware:
- ArduRover 4.5.2
- ArduCopter 4.5.2
- ArduPlane 4.5.2

Como configurar e conectar o receptor RTK UM982 com o ArduPilot?

Em primeiro lugar, configure simpleRTK3B Compass Receptor (UM982).

Conecte ambas as antenas GNSS ao seu receptor. Certifique-se de que as antenas tenham uma boa visão do céu para testar a funcionalidade. Ou você não conseguirá ver a visualização e o sinal dos satélites.
Ligue o simpleRTK3B Compass ao seu PC através da porta USB identificada com POWER+GPS usando cabo USB-C.

Abra o Uprecise. Selecione o COM porta (Se você não sabe qual porta COM verifique o gerenciador de dispositivos do seu PC). Na taxa de transmissão escolha 115200. pressione Connect.

Use os seguintes comandos para transmitir NMEA mensagens para COM1 para depuração e enviar mensagens NMEA para Pixhawk via COM3 a 1HZ.
Se for necessária uma frequência mais alta, ajuste os comandos (por exemplo, defina GNGGA COM1 0.1 para uma frequência de 10 Hz).
GNGGA COM1 1
GNCSV COM1 1
GNCSA COM1 1
UNIHEADINGA COM1 1
GNGGA COM3 1
GNRMC COM3 1
GPHDT COM3 1
SAVECONFIG

Na barra de menu vá para Attitude, você verá o valor do título mostrado como Azimuth.

Em segundo lugar, configure o ArduPilot.

Ligue o seu Pixhawk para o seu computador usando um cabo USB para micro-USB.
Abra Mission Planner e conecte seu Pixhawk para ele com porta COM com taxa de transmissão de 115200.

Acesse CONFIG–>Full Parameter List. Como as versões do firmware podem ser diferentes da sua, aqui está uma lista de todos os parâmetros modificados em relação à configuração padrão:

COMPASS_ENABLE,0
COMPASS_USE,0
COMPASS_USE2,0
COMPASS_USE3,0
EK3_MAG_CAL,5
EK3_SRC1_YAW,2
GPS_AUTO_CONFIG,0
GPS_AUTO_SWITCH,0
GPS_RATE_MS, 100
GPS_TYPE,5
SERIAL1_BAUD,115
SERIAL1_PROTOCOL,5

Write Params

Depois de salvar todos os parâmetros, certifique-se de desligar o piloto automático desconectando o cabo USB para reiniciar o piloto automático.

Terceiro, conecte a placa de direção RTK UM982 ao seu piloto automático.

Use o conector JST no simpleRTK3B Compass e conecte-o à porta TELEM1.

Unicore o resultado do título é o ângulo do Norte Verdadeiro para o Linha de Base da antena master (rotulada como GPS1 a bordo) para a antena slave (rotulada como GPS2) em sentido horário. O ângulo de inclinação se refere ao ângulo do carro ou drone em relação ao plano horizontal.
Certifique-se de que ambas as antenas estejam posicionadas em uma área completamente aberta, com visão desimpedida do céu, livre de janelas ou edifícios que possam obstruir sua linha de visão.
A precisão do rumo pode ser melhorada aumentando o comprimento da linha de base (distância entre as 2 antenas). Em geral, é necessária uma distância mínima de 1 metro (comprimento da linha de base) para atingir uma precisão satisfatória de subgrau em condições não ideais.
Na prática, isso não é possível para muitos veículos ou drones. Com uma boa instalação com 0.5 metros, você pode obter resultados decentes. Com 0.3 metros, é possível obter direção, mas sua saída às vezes será um pouco ruidosa. Mas pode ser bom o suficiente para algumas aplicações.

Ligue o piloto automático. Abra mission planner. pressione CTRL+F. Acesse MAVlink inspector–>GPS_RAW_INT–>yaw. O valor deve corresponder ao valor de azimute no UPrecise.

O valor de guinada do AHRS em Mission Planner sincronizará lentamente com os valores GPS_RAW_INT Yaw e Azimuth no UPrecise. Este processo pode levar alguns minutos.

Observe que o EKF leva em conta as leituras do giroscópio, então se você girar o piloto automático sem girar todo o chassi do veículo (onde as antenas são montadas), o rumo pode mudar temporariamente. No entanto, após alguns segundos, ele se corrigirá e se alinhará com o rumo calculado pelo GNSS.
Para obter os melhores resultados durante os testes dinâmicos, certifique-se de que ambos Pixhawk e as antenas GNSS são montadas no mesmo dispositivo ou superfície.

Para atingir a precisão centimétrica no posicionamento, os dados de correção devem ser transmitidos ao rover. Existem dois métodos principais para fornecer esses dados de correção:
- Usando o serviço de correção online (NTRIP): Neste método, o rover recebe correções em tempo real através do NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol). Este método é conveniente para áreas com acesso confiável à internet e elimina a necessidade de configurar uma estação base física.
  Para obter orientação sobre integração NTRIP correções com ArduPilot, você pode acompanhar ArduSimpletutorial do envio NTRIP correções no ArduPilot.
- Configurando uma estação base: Este método é útil em áreas onde não há acesso à Internet ou NTRIP rede disponível, mas requer equipamento e configuração extra. Você pode consultar ArduSimpletutorial do enviando correções da estação base RTK para o ArduPilot para instruções detalhadas