u-blox的厘米级GNSS精度的关键?“实时运动修正”

ardussimple和u-blox的合作目标是为商业GNSS应用带来cm级精度的大规模采用。

u-blox的多波段GNSS接收机提供17 x 22 x 2.4 mm封装的高精度定位。图片由u-blox

上周U-Blox发布了有关合作伙伴关系的详细信息，照亮了每个方带来了桌子的关键绩效指标。

单板计算机提供快速的市场时间

“(高精度定位)继续受到一个关键因素的阻碍:与标准精度定位相比，它的复杂性增加了，”ardussimple的高级GNSS顾问马克·卡斯蒂略(Marc Castillo)解释说。

来自ardusimple的新simpleertk2b-sbc。图片由ArduSimple

这种复杂性导致了漫长的开发窗口，从而减缓了集成和市场采用。为了解决ZED-F9P模块的这个问题，u-blox发布了一个新型SimpleRTK2B单板电脑。

SBC有两种改型使用x2或x3 ZED-F9P模块，提供定位+航向或完整的姿态和航向参考系统(AHRS)。

什么是实时运动学定位?

基于漫游者(移动物体)和基站(真正的固定物体)之间的校正数据实时运动学是一种算法技术计算物体的位置在其真实位置的〜2cm内。

该算法利用基站和GNSS卫星的双参考差分数据集计算月球车的真实位置。

一个漫游者和基站接收来自GNSS卫星的位置数据的例子。图片由u-blox

支持RTK的基站密度决定了这些测量的准确性作为真实位置的指示，并且限制在大约35公里范围内。然而，RTK算法还可以用于两个替代的位置拓扑。

“移动基座”方法使用第二搬运站作为基站，并计算目标车辆相对于参考流动站的距离。

ntrip，它是一个网络传输协议海事服务无线电技术委员会（RTCM），可以通过LTE网络等互联网服务将修正后的数据传送到目标车辆。

NTRIP的示例，提供RTK没有范围限制。图片由vbox automotive.

分解u-blox ZED-F9P芯片

有一些有趣的细节工程师可以通过挖掘ZED-F9P集成指南，包括安全功能，多个GNSS星座的独立配置，以及RTK RTCM协议的详细信息。

ZED-F9P框图，包含传统的双频数字无线电前端以捕获GNSS数据。图片由u-blox

安全监测

芯片内置了重要的安全功能，例如欺骗检测和干扰/干扰监控。这些功能被管理为当存在潜在安全威胁时向主机设备报告的系统标志。

该系统还具有安全启动技术，防止未经授权的固件在芯片上初始化。

GNSS星座的灵活性和管理

启用/禁用特定GNSS信号的能力允许全世界的商业采用在一个芯片组上。另外，芯片允许最多启用四个并发星座。这允许使用多种卫星来提供RTK解决方案。

最后，设计师可以通过禁用未使用的星座来挖掘潜在的节能潜力;的数据表在仅接收GPS数据时报告较小的功耗。

RTCM协议和RTK获取

RTCM是一种二进制协议，用于基站和漫游器单元之间的通信。RTCM由两个单元之间发送的一系列消息组成，提供校正数据流。

月球车将以RTK浮动模式开始，在这种模式下，定位精度仅限于传统的GPS精度(2-5米)。一旦计算出基站和漫游者之间的相位模糊度(10秒<收敛时间< 30秒)，接收机进入RTK固定模式，精度达到厘米级精度。

可选的外壳组件为simpleRTK2B-SBC。图片由ArduSimple

基于大众市场采用的目标，新的更简单的tk2b - sbc为设计师提供了一种获得m^-2GNSS快速精密。这是Adas，自主车和无人机和物流业的另一种关键技术。

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