使用RASPBERRY PI计算机和RTKLIB进行精确的GPS定位-GPS基站的配置

在Raspberry Pi上的上一篇文章中为RasPiGNSS模块安装了软件并检查了GPS接收器的功能之后，现在可以进行基站的进一步配置。该基站可在室外和任何天气中使用。因此，必须安全保护电子设备不受风吹雨打。我专注于防潮，并自己建造了防水外壳。面临的挑战是，我在五金店的电子部门找不到低价的合适住房。但在下一节中将对此进行更多介绍。

防水套

我买了一个零食盒作为在宜家发现的房屋。这个盒子仅售4.99欧元，为Raspberry Pi，降压转换器，RasPiGNSS GPS接收器，电池和XBee Pro无线电模块提供了足够的空间。我将W-LAN和XBee无线电的天线直接拧到外壳上，并通过小孔将它们引出。我将电缆通过带有密封螺母M16的电缆固定头（符合IP68标准）连接到Tallysman TW-2410 GPS天线。我还通过具有IP68防护等级的M12尺寸的电缆密封套将电源线从包装箱中取出。整个过程看起来像下面的图片。

基站配置

该软件已经可用，并且原则上仅需启动服务器，该服务器便通过W-LAN将接收到的GPS信号传输到移动单元，随后再通过XBee无线电模块传输。RTK库中的str2str服务器用于此目的。您可以在www.drfasching.at上获得一个名为“ rtkbase”的脚本，该脚本是 RPGTOOLS的一部分。该脚本映射了流功能，而您无需编程任何一行。在此脚本中，区分是通过TCP-IP还是通过z进行传输。B.应该通过XBee模块串行完成。

下载RTKBASE脚本：www.drfasching /download

安装rpgtools之后，所需的脚本作为Debian软件包位于/ usr / bin /文件夹中。

调整RC.LOCAL

RasPiGNSS模块必须以BINR模式在基站上运行。必须执行以下命令，以使GPS模块以BINR模式运行并传递原始数据。在www.drfasching.at的支持下，我建立了命令，以便RasPiGNSS模块可以在BINR模式下安全运行。每次关闭Raspberry Pi时，都必须再次执行这些命令。GPS模块不会记住设置模式，并且在重新启动Raspberry Pi后始终以NMEA模式启动。

我以根用户身份将以下命令添加到了/etc/rc.local。这种组合在RasPiGNSS模块中设置了正确的模式，最后还启动了基站的str2str服务器。为了能够编辑/ect/rc.local，您必须执行以下命令。

命令： sudo nano /etc/rc.local

现在，在文件末尾输入以下命令并保存更改。

(/bin/sleep 5 && /usr/bin/nvsctl -v reset)

(/bin/sleep 7 && /usr/bin/nvsmode -v binr)

(/bin/sleep 9 && /usr/bin/binrcmd -v /home/pi/gnss/rpgtools/etc/init.cmd)

(/bin/sleep 11 && /usr/bin/rtkbase &)

rc.local现在对我来说像这样，对您来说也应该像这样。进行更改后，重新启动Raspberry Pi。

如果要检查GPS模块是否以BINR模式运行，则可以例如 B.执行以下命令并检查传输速度。

命令： stty -aF / dev / ttyAMA0

在下图中，您可以看到“ 230400”的 率。这样可以确保模块以BINR模式运行，而不是以NMEA模式运行，而NMEA模式的构建速率较低，为“ 115200”。

手动启动基站

使用以下命令，您可以从rpgtools手动启动脚本，从而启动基站。或者，您可以如上所述更改rc.local，并在打开Raspberry Pi后让基站的str2str服务器自动启动。

以下是用于手动启动str2str服务器的命令。

命令： sudo ./usr/bin/rtkbase

运行rtkbase脚本后的输出应如下所示。设备读取流时，将显示相应的IP地址。如果有多个设备读取GPS流，则只有连接到基站的设备数量可用。

RTKBASE GPS原始数据流

如果要通过TCP / IP将接收到的GPS原始数据作为数据流从基站传输到移动单元以计算精确的GPS位置，则必须相应地修改“ / usr / bin / rtkbase”文件。对于设置outformat 并为设定的消息 仍然不确定/空。

outformat =
消息=

那么您必须如下所示配置rtkbase。

在屏幕截图中，您可以看到未定义格式，也 未定义消息， 这是原始数据流传输到移动单元的方式。根据基站和移动单元之间无线电连接的带宽，我们建议使用RTCM3格式。以下各节之一将对此进行详细介绍。

RTKBASE GPS RTCM3流

如果要通过TCP / IP将接收到的GPS数据作为RTCM3流从基站传输到移动单元，以计算精确的GPS位置，则必须配置“ / usr / bin / rtkbase”文件，如下所示。对于RTCM3流，必须始终定义要传输的消息 。

outformat =“ rtcm3”
消息=“ 1002,1004,1006,1010,1013,1019,1020,1033,1107 ”

RTKBASE TCP-IP或串行XBEE传输

如果要通过TCP / IP或XBee模块串行传输数据，则必须如下更改rtkbase。

TCP / IP设定

如果GPS数据通过网络/ WIFI模块作为RTCM3流从基站传输，则必须相应地修改“ / usr / bin / rtkbase”文件。作为帮助，可以在下面找到配置TCP / IP数据传输的基本部分。

outtype =“ tcpsvr”
outstream =“：5800”
outformat =“ rtcm3”
消息=“ 1002,1004,1006,1010,1013,1019,1020,1033,1107 ”

设置完成后，配置如下图所示。

串行XBee设置

来自基站的GPS数据是否应该通过串行接口发送，例如 B.与XBee模块一起传输时，必须相应地修改“ / usr / bin / rtkbase”文件。作为辅助，可以在下面找到配置串行数据传输的基本部分。

outtype=”serial”
outstream=”ttyUSB0:115200:8:n:1:off”
outformat=”rtcm3″
messages=”1002,1004,1006,1010,1013,1019,1020,1033,1107″

设置完成后，配置如下图所示。

存储RTKBASE GPS坐标

在“ / usr / bin / rtkbase”中，您还应该存储基站的GPS坐标及其高度。该信息很重要，因此移动单元可以计算出相对于基站的相对参考点。对我来说，当前设置看起来像这样。

显示GPS数据流-基站

在GPS数据流上z。B.作为来自基站的RTCM3，移动单元可以使用以下地址<IP地址>：<5800>进行访问。

然后，您可以 在Android平板电脑上使用“ RTK + GPS”程序显示接收到的基站GPS坐标。

在PC上，您可以 B.使用了程序RTKNAVI，那里的基站数据流显示如下：

可以从以下URL获得Windows的RTKNAVI程序：在GitHub中打开存储库（Windows的二进制程序）。

https://github.com/tomojitakasu/RTKLIB_bin

概要

在我习惯了RTK库之后，设置基站并使其投入使用并不是很困难。我需要一点时间来制作防水盒，以便能够在户外设置Raspberry Pi和其他电子产品的防水性。在这里，我使用了便当盒作为最便宜的解决方案，并添加了一些连接。RTKLIB基站的建设和安装耗时约1天。str2str服务器的不同配置有些复杂，但是我希望我的说明会帮助您理解它们。但是现在一切运行都非常可靠，我可以设置流动站和XBee无线电连接。