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Guia do Usuário: simpleRTK 4 Dual

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Visão geral

Você pode usar o simpleRTK 4 Dual como um aplicativo independente. GNSS receptor, conectando-o ao seu PC ou tablet. Além disso, ele pode ser usado como uma placa adicional para seus projetos, como um shield Arduino. O principal componente do simpleRTK 4 Dual é o u-blox Módulo GNSS RTK ZED-X20D para todas as bandas (L1/L2/L5/L6 + banda L).

Início

  1. Conecte a(s) antena(s) GNSS ao seu receptor. 
  2. Para testar a funcionalidade, coloque a(s) antena(s) GNSS ao ar livre, em um local com boa visibilidade do céu. Caso contrário, você não terá nenhum satélite visível nem receberá dados de sinal.

Você pode baixar u-center 2 aqui..
Foi testado nas plataformas Windows 10 e Windows 11 (64 bits). Após a conclusão bem-sucedida da instalação, você precisará inserir suas credenciais. u-blox credenciais da conta do portal de suporte e faça login com um navegador. Se você não tiver uma u-blox clique na conta Register. Siga este guia rápido para se conectar.

  1. Conecte o receptor ao seu PC através da porta USB identificada como POWER+GPS.
  2. Clique no ícone Dispositivos na barra de menu à esquerda, clique em + ícone. Selecione a porta COM do dispositivo. Selecione Autobauding para detecção automática da taxa de transmissão. Clique Add device.
Manual de configuração u-blox zed-X20 conectar

Para atingir precisão centimétrica ou milimétrica com nossos receptores GNSS, são necessárias correções RTK. NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) é um protocolo usado para streaming de dados GNSS pela internet. Ele facilita a transmissão de dados de correção em tempo real de uma estação de referência para uma rover ou dispositivo do usuário.

Se você não tiver sua própria estação base para correções, poderá encontrar uma de terceiros NTRIP correções em Serviços de correção RTK em seu país para obter credenciais (endereço do servidor, porta, usuário e senha) de NTRIP. Você pode se conectar a NTRIP usando um PC, smartphone, ou nossos plugins de comunicação.

Antes de começar, certifique-se de que seu receptor esteja configurado como um Rover. Siga este guia de conexão para receber correções no seu PC.

  1. Para se conectar ao caster para dados de correção, UBX-NAV-PVT or NMEA padrão GGA mensagens devem ser habilitadas. Você pode pular esta etapa se carregar nosso Rover arquivo de configuração.
Manual de configuração u-blox Configuração do dispositivo zed-X20
  1. Acesse Tools and Service –> Services –> NTRIP. Digite o nome do host ou endereço IP, porta, nome de usuário e senha do NTRIP caster.Clique Save and Retrieve para obter uma lista atualizada de todos os pontos de montagem disponíveis. Selecione o ponto de montagem e clique em Connect.
Manual de configuração u-blox Cliente zed-X20 ntrip

Se você é um usuário avançado que busca informações detalhadas, consulte o guia de integração em u-blox Página de configuração do ZED-X20.

Siga este manual de instalação de antena dupla para obter dados de direção corretos da antena. u-blox Módulo ZED-X20D.
  1. O resultado da proa é o ângulo no sentido horário a partir do Norte Verdadeiro até o Linha de Base que vai da antena principal (rotulada como GPS1 na placa) até a antena secundária (rotulada como GPS2). O ângulo de inclinação refere-se ao ângulo do veículo ou drone em relação ao plano horizontal.
  2. Por padrão, as antenas devem ser instaladas longitudinalmente ao longo do veículo, com a antena principal (GPS1) posicionada na traseira.
Septentrio mosaic-H antena apontando para o norte verdadeiro
simpleRTK3B Compass septentrio mosaic-H ângulo de inclinação
  1. Para cálculos precisos de direção, é necessária uma distância mínima entre as duas antenas. A precisão da direção melhora com uma linha de base maior (a distância entre as antenas). Geralmente, é necessária uma linha de base de pelo menos 1 metro para obter uma precisão satisfatória de subgrau em condições não ideais. No entanto, para muitos veículos, isso não é viável. Com uma instalação de alta qualidade e uma linha de base de 0.5 metro, é possível obter resultados razoáveis. Com 0.3 metros, é possível obter uma direção, mas o resultado pode apresentar algum ruído.
Manual para configurar o GPS e ajudar você a medir a direção real do seu veículo.
  1. Para um desempenho ideal, ambas as antenas GNSS devem ser idênticas e orientadas na mesma direção uma em relação à outra. Por exemplo, os cabos das antenas devem sair do mesmo lado em ambas as unidades. Isso garante o melhor alinhamento dos centros de fase de RF, o que é crucial para a precisão da direção (observe que o centro de fase de RF real geralmente está deslocado em relação ao centro físico da antena). Além disso, os comprimentos dos cabos de RF para ambas as antenas devem ser idênticos para se obter resultados ótimos.
Manual para configurar o GPS e ajudar você a medir a direção real do seu veículo através da distribuição das antenas.

Hardware

Pinagem

simpleRTK 4 pinagem dupla

Energia

Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Alimentação dupla

O simpleRTK 4 Dual pode ser alimentado por 4 fontes diferentes:

  • porta usb gps
  • Porta USB XBEE
  • Pixhawk conector
  • Trilho do Arduino

Apenas uma delas é necessária para alimentar a placa, mas você pode conectar mais de uma sem qualquer risco.

O simpleRTK 4 Dual possui um conector XBee de alta potência (HP). Você pode conectar qualquer acessório XBee a ele. Se você conectar um dispositivo que requer alta potência ao conector XBee, certifique-se de que sua fonte de alimentação seja capaz de fornecer essa potência.

  • Use apenas cabos USB-C de alta qualidade, com comprimento não superior a 1 metro.
  • Se você conectar o simpleRTK 4 Dual ao seu PC/Tablet através de um hub USB ou se o seu PC tiver portas USB de baixa potência, você precisará conectar a segunda porta USB diretamente a uma tomada de parede ou a uma porta USB de alta potência.

Antenas GPS/GNSS

Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Antena dupla

O simpleRTK 4 Dual não inclui, mas requer uma antena GPS/GNSS de boa qualidade. Ele suporta todas as bandas L1/L2/L5/L6 e banda L. Para obter o máximo desempenho deste módulo, recomendamos o uso de uma antena de alta qualidade. u-blox ANN-MB2 Tripleband GNSS AntennaA placa suporta antenas ativas (com alimentação de 3.3 V) e antenas passivas. A corrente máxima de saída é de 150 mA a 3.3 V. Se você a utilizar com as antenas GPS tradicionais e baratas disponíveis no mercado, não obterá o desempenho esperado.

IMPORTANTEÉ obrigatório conectar a antena antes de ligar a placa. A instalação da antena também é fundamental para obter os melhores resultados. A antena GPS/GNSS deve sempre ser instalada com a maior visibilidade possível do céu. Além disso, se possível, deve ser instalada com uma superfície metálica atrás, como o teto de um carro, ou sobre uma placa de metal com mais de 20 cm de diâmetro.

Se você quiser saber como a instalação afeta o desempenho, dê uma olhada em nosso Guia de instalação de antena GPS/GNSS  ou assistir este vídeo.

Interfaces

A placa simpleRTK 4 Dual possui algumas interfaces que explicaremos em detalhes a seguir.

GPS USB
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 GPS USB duplo

Este conector USB-C permite o acesso à porta USB nativa do módulo ZED-X20D. Você pode receber dados NMEA com a localização indicada ou ter acesso completo ao ZED-X20D. specifications usando o u-center 2 softwares. Você também pode conectar este USB ao seu celular usando nosso cabo OTG.

Se você usa o Windows 10, não precisa baixar nenhum driver, então ignore o próximo parágrafo. Se você tiver problemas com os drivers acima em dispositivos Windows 7/8, tente usar o driver alternativo que você pode baixar neste link: https://www.ardusimple.com/wp-content/uploads/2020/06/zed-ubloxusb.zip

USB XBee
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual usb xbee

Este conector USB-C dá acesso ao UART do XBEE radio (se você instalar um), através de um conversor FTDI USB para UART. Achamos muito prático usar este conector para alimentar a placa, permitindo conectar e desconectar o GPS USB conforme desejar, sem interromper a alimentação da placa. Para usar este conector apenas como fonte de alimentação, não é necessário nenhum driver. Você pode usar seu PC ou conectar a um adaptador de parede USB.

Para usar este conector para configurar um XBee radio, você precisará do driver VCP da FTDI: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

Pixhawk conector
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual pixhawk

Este conector é um JST GH padrão que pode ser usado para conectar o simpleRTK4 Optimum a um Pixhawk piloto automático. Você também pode usar este conector para alimentar a placa. O Pixhawk O conector JST-GH segue o Pixhawk padrão:

  • 1: 5V_IN
  • 2: ZED-X20P UART1 RX (nível 3.3 V)
  • 3: ZED-X20P UART1 TX (nível 3.3 V)
  • 4: Timepulse saída (nível de 3.3 V)
  • 5: Entrada de evento (nível 3.3V)
  • 6: GND

Caso deseje construir seu próprio cabo para conectar a este conector, o conector de antena correspondente é o JST GHR-06V. Observe que a placa inclui apenas o GPS e não inclui o magnetômetro.

Trilhos do Arduino
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Trilhos duplos para Arduino

O simpleRTK 4 Dual possui trilhos opcionais para conexão com outros dispositivos compatíveis com Arduino UNO.

  • GND: o aterramento está disponível nos pinos padrão do arduino. Você deve sempre conectar esta linha à sua outra placa.
  • 5V ENTRADA/SAÍDA:
    • Quando o LED próximo a este pino estiver DESLIGADO, o simpleRTK4 Optimum poderá ser alimentado a partir deste pino.
      Por exemplo, basta montá-lo em cima de uma placa Arduino UNO, e o simpleRTK4 Optimum será ligado. (verifique se seu arduino pode alimentar shields de 300 mA a 5 V).
    • Como alternativa, agora você pode usar o simpleRTK4 Optimum para alimentar outros escudos.
      Basta ligar o interruptor “5V=OUTPUT” e a placa simpleRTK4 Optimum emitirá 5V neste pino.
  • IOREF: TX1, RX1, TX2 e RX2 sempre operam em níveis lógicos de 3.3 V.
  • TX1,RX1,TX2,RX2,SDA,SCL: Esses pinos sempre operam em níveis lógicos de 3.3 V.
    • TX1: ZED-X20P UART1 TX
    • RX1: ZED-X20P UART1 RX
    • TX2: ZED-X20P UART2 TX (este pino também é conectado ao Xbee UART RX).
    • RX2: ZED-X20P UART2 RX (este pino também é conectado ao Xbee UART TX).
    • SDA: ZED-X20P i2C SDA
    • SCL: ZED-X20P I2C SCL
Soquete XBee de alta potência (HP)
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual hp xbee

O simpleRTK 4 Dual possui um conector XBee de alta potência (HP). Você pode usar este conector para conectar um dispositivo compatível com XBee. radio. Os seguintes pinos estão disponíveis:

  • VCC, que é uma saída de 3.3V com corrente máxima constante de 1A e pico de 1.5A.
  • XBee UART RX, no nível de 3.3V
  • XBee UART TX, no nível de 3.3V
  • GND
Conectores Qwiic
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Dual qwiic

Se você já possui um Sparkfun Qwiic Como acessório, você pode usá-lo com o simpleRTK 4 Dual.. No entanto, devido aos elevados requisitos de energia em algumas configurações, a placa não pode ser alimentada diretamente pelo conector Qwiic. Ao conectar acessórios Qwiic:

  • Alimente o simpleRTK 4 Dual a partir de uma das 4 fontes de alimentação: USB GPS, USB XBEE, entrada de 5V ou Pixhawk.
  • Gire a chave da placa para IOREF & 5V ARE INPUTS para permitir que o acessório Qwiic defina a tensão dos pinos de comunicação IOREF.

Se você deseja construir um cabo personalizado para conectar um acessório Qwiic, o conector compatível é o JST SHR-04V.

Pinos de função especial
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 Pinos especiais duplos

Além dos pinos mencionados acima, existem também alguns pinos adicionais disponíveis para os usuários mais avançados. Se você for usar o simpleRTK 4 Dual conectado a um Arduino ou Raspberry Pi e não utilizar nenhum desses pinos, recomenda-se não conectá-los: você pode cortar o conector desses pinos para evitar a conexão e prevenir comportamentos inesperados.

  • Timepulse (TPS): saída de pulso de tempo de configuração de 3.3V.
  • Extinto (EXTINT): entrada de sincronização de tempo, tensão máxima 3.6V.
    Esta entrada é filtrada para evitar falhas.
  • Cerca geográfica (GEOFENCE): pino de entrada/saída de geocerca do ZED-X20P.
  • Inicialização segura (SFB)
  • Redefinir_N (RST)
  • Wheeltick (WT)
  • Direção (DIR)

Lembre-se de que você pode adicionar um segundo soquete XBee à sua placa com o Escudo para o segundo soquete XBee.

LEDs
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 LEDs duplos

A placa inclui 7 LEDs de status, que indicam que:

  • POWERA placa simpleRTK4 Dual possui alimentação.
  • PVT: O LED acende quando é possível calcular uma posição a partir da visibilidade do satélite disponível.
  • NORTK: LIGADO quando não há RTK, piscando ao receber dados de correção, DESLIGADO quando os dispositivos estão no modo RTK FIXO.
  • XBEE>GPS: O XBEE radio está recebendo dados pelo ar e enviando-os para o ZED-X20P.
  • GPS>XBEEO ZED-X20D está enviando dados para o XBEE. radio está recebendo e enviando pelo ar.
  • 5V IN/OUT: Indicará se há voltagem naquele pino.
  • IOREF: Indicará se o pino IOREF está habilitado, o que ativa as UARTs nos trilhos do Arduino.
Botões e interruptores
Guia de conexão u-blox zed-x20d simpleRTK 4 botões duplos

Existe apenas um botão: XBee Reset, e a boa notícia é que você provavelmente não precisará usá-lo. Este botão é usado para programar o XBee radio se você deseja atualizar o firmware, etc.

O interruptor ao lado da porta USB do GPS permite habilitar o IOREF com pinos Arduino de 3.3 V e 5 V como saída, para que a placa possa alimentar acessórios como... Escudo para o segundo soquete XBee.

Se precisar de informações adicionais, como atualização de firmware, configuração do receptor como base ou rover por favor consulte o u-blox Página de configuração do ZED-X20.

Acessórios

Você pode adicionar qualquer um desses recursos (e mais) com nossos plug-ins XBee:

Como adicionar plugin

  1. Para conectar o módulo de comunicação ao soquete XBee, basta inseri-lo no conector XBee da placa.
guia de conexão simpleRTK4-Optimum addplugin
  1. Para usar o plugin, acesse o u-blox Página de configuração do ZED-X20 e carregue o arquivo de configuração 'Send NMEA messages to communication plug' no seu receptor, seguindo as instruções.

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