使用RASPBERRY PI计算机和RTKLIB进行精确的GPS定位-理论结构

小v 2020-11-19 1393 0

在本文中，我介绍了精确GNSS定位设置外观的理论。该结构的重要部分是固定GPS站，即以下提到的基站。这知道它的确切位置到安装位置的几米或理想厘米。机器人或移动单元还配备了GPS，只能在几米之内精确地知道其位置。为了使移动单元也尽可能准确地知道其位置，必须确定偏差的误差。为此，将移动单元连接到基站。该无线电连接必须非常快，否则，由于信号的运行时间，机器人小车的确定位置可能会有偏差。

GPS位置的偏差来自哪里？

与准确的GPS位置的偏差是意外的，也可能是由于干扰而引起的。目前，各种现用的GPS系统是为军方开发的，这些系统的运营商不希望其他用户（您自己除外）能够使用其系统的最大精度。由于从卫星到接收器的距离太长，因此也存在偏差。应对这些偏差是不同的空气质量，信号通过电离层和平流层以不同的速度传播。沿山谷或z山脉的倒影。在较高的建筑物上可能会导致信号不准确，从而使定位偏离实际位置。

GPS位置如何校正？

使用RTK库进行更正。在此库中，可使用RTKRCV程序通过复杂的计算来确定移动单元的确切位置。这个过程需要一些时间，据我估计，它可能需要几分钟到几个小时。这取决于接收到的卫星数量和发射信号的质量。如果基站和移动单元接收到足够多的卫星，则该系统可以非常快速地投入使用，并且可以向机器人提供校正数据。机器人的不正确位置可以通过机器人车与基站之间的无线电链路进行纠正。因此，这有可能在厘米范围内非常精确地导航。无线电连接要快速，这一点很重要。快速是指在基站和机器人汽车之间交换校正数据所花费的时间。有关RTK库及其背后的确切内容的更多信息，请参见相关项目网站。

网站：GNSS定位RTKLIB的开源程序包 www.rtklib.com

RAPIGNSS模块的技术结构

实际上，系统的技术结构描述得很快。www.drfasching.at的RasPiGNSS“ Aldebaran”模块安装在基站和机器人车中用来。您也可以从他的网站上获得此设置所需的模块和天线。该RasPiGNSS模块已插入Raspberry Pi的排针中。XBee Pro模块用于机器人和基站之间的无线电连接。每个XBee Pro模块都通过USB适配器连接到Raspberry Pi。它可以在2 GHZ范围内工作，并且可以达到几百米的范围。我选择了可以连接外部天线的XBee Pro S1模块。我使用Raspbian Jessie作为操作系统。实际上已经描述了构建系统的基本组件。

下图显示了安装在Raspberry Pi上的RasPiGNSS“ Aldebaran”模块。