Comment configurer le simpleRTK3B Compass couplé à Unicore UM982 dans ArduPilot pour un cap GNSS de haute précision

2024-11-13

Dans ce tutoriel, nous vous guiderons dans la configuration du simpleRTK3B Compass (propulsé par le Unicore Module RTK UM982) pour fournir une haute précision GNSS-cap basé sur votre projet ArduPilot.

Matériel requis:

simpleRTK3B Compass
2 × Lightweight helical GNSS Tripleband + L-band antenna (IP67)
2 × Rallonge de câble RF d'antenne SMA (ces éléments sont particulièrement nécessaires pour l'antenne hélicoïdale)
Câble USB vers USB-C
Câble USB vers micro-USB
Pixhawk jeu de câbles
Holybro Pixhawk4 (vous pouvez également utiliser votre pilote automatique préféré)
un PC ou un ordinateur portable

Logiciel requis:

Mission Planner
Précis (C'est un dossier ZIP. Le mot de passe de décompression est 1234)

Choses importantes avant de commencer :

Ce tutoriel est basé sur le simpleRTK3B Compass grâce à Unicore UM980. Si vous disposez d'un matériel différent, vous devrez peut-être appliquer certaines modifications dans ce didacticiel.
Nous avons préparé d'autres tutoriels pour le simpleRTK2B Kit de cap (u-blox) et simpleRTK3B Heading kit (Septentrio).
Nous avons validé le tutoriel avec Holybro Pixhawk4
Nous avons validé le tutoriel avec ces versions de firmware :
- ArduRover 4.5.2
- ArduCopter 4.5.2
- ArduPlane 4.5.2

Comment configurer et connecter le récepteur UM982 RTK avec ArduPilot ?

Tout d'abord, configurez simpleRTK3B Compass Récepteur (UM982).

Connectez les deux antennes GNSS à votre récepteur. Assurez-vous que les antennes ont une bonne vue du ciel pour tester la fonctionnalité. Sinon, vous ne pourrez pas voir la vue et le signal des satellites.
Branchez le simpleRTK3B Compass à votre PC via le port USB marqué avec POWER+GPS à l’aide d’un câble USB-C.

Ouvrez Uprecise. Sélectionnez le COM port (Si vous ne savez pas quel port COM, vérifiez le gestionnaire de périphériques de votre PC). Au débit en bauds, choisissez 115200. presse Connect.

Utilisez les commandes suivantes pour transmettre NMEA messages à COM1 pour le débogage et envoyer des messages NMEA à Pixhawk via COM3 à 1 Hz.
Si une fréquence plus élevée est nécessaire, ajustez les commandes (par exemple, définissez GNGGA COM1 0.1 pour une fréquence 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

Dans la barre de menu, allez à Attitude, vous verrez la valeur du titre affichée comme Azimuth.

Deuxièmement, configurez l'ArduPilot.

Connectez votre Pixhawk à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB vers micro-USB.
Ouvert Mission Planner et connectez votre Pixhawk à celui-ci avec un port COM avec un débit en bauds de 115200.

Cliquez sur CONFIG–>Full Parameter List. Les versions du firmware pouvant être différentes des vôtres, voici la liste de tous les paramètres modifiés par rapport à la configuration par défaut :

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

Après avoir enregistré tous les paramètres, assurez-vous de couper l'alimentation de votre pilote automatique en débranchant le câble USB pour réinitialiser votre pilote automatique.

Troisièmement, connectez la carte de cap RTK UM982 à votre pilote automatique.

Utilisez le connecteur JST sur le simpleRTK3B Compass et connectez-le au port TELEM1.

Unicore le résultat du cap est l'angle entre le nord vrai et le Baseline de l'antenne principale (étiquetée GPS1 à bord) à l'antenne esclave (étiquetée GPS2) dans le sens des aiguilles d'une montre. L'angle d'inclinaison fait référence à l'angle de la voiture ou du drone par rapport au plan horizontal.
Assurez-vous que les deux antennes sont positionnées dans une zone complètement ouverte avec une vue dégagée sur le ciel, sans fenêtre ni bâtiment qui pourraient obstruer leur ligne de vue.
La précision du cap peut être améliorée en augmentant la longueur de la ligne de base (distance entre les 2 antennes). En général, une distance minimale de 1 mètre (longueur de la ligne de base) est nécessaire pour obtenir une précision inférieure au degré satisfaisante dans des conditions non idéales.
En pratique, cela n'est pas possible pour de nombreux véhicules ou drones. Avec une bonne installation à 0.5 mètre, vous pouvez obtenir des résultats décents. Avec 0.3 mètre, il est possible d'obtenir un cap, mais le résultat sera parfois un peu bruyant. Mais cela pourrait être suffisant pour certaines applications.

Alimenter le pilote automatique. Ouvrir mission planner. presse CTRL+F. Cliquez sur MAVlink inspector–>GPS_RAW_INT–>yaw. La valeur doit correspondre à la valeur Azimut dans UPrecise.

La valeur de lacet de l'AHRS dans Mission Planner se synchronisera lentement avec les valeurs de lacet et d'azimut GPS_RAW_INT dans UPrecise. Ce processus peut prendre quelques minutes.

Notez que l'EKF prend en compte les relevés du gyroscope. Par conséquent, si vous faites pivoter le pilote automatique sans tourner l'ensemble du châssis du véhicule (où sont montées les antennes), le cap peut changer temporairement. Cependant, après quelques secondes, il se corrigera et s'alignera sur le cap calculé par le GNSS.
Pour obtenir les meilleurs résultats lors des tests dynamiques, assurez-vous que les deux Pixhawk et les antennes GNSS sont montées sur le même appareil ou la même surface.

Pour obtenir une précision de positionnement au centimètre près, des données de correction doivent être transmises à l' roverIl existe deux méthodes principales pour fournir ces données de correction :
- Utilisation du service de correction en ligne (NTRIP): Dans cette méthode, le rover reçoit des corrections en temps réel via le NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol). Cette méthode est pratique pour les zones disposant d'un accès Internet fiable et élimine le besoin de configurer une station de base physique.
  Pour obtenir des conseils sur l’intégration NTRIP corrections avec ArduPilot, vous pouvez suivre ArduSimpleTutoriel de envoi NTRIP corrections à ArduPilot.
- Configuration d'une station de base : cette méthode est utile dans les zones où il n'y a pas d'accès Internet ou NTRIP réseau disponible, mais cela nécessite un équipement et une configuration supplémentaires. Vous pouvez vous référer à ArduSimpleTutoriel de envoi des corrections de la station de base RTK à ArduPilot pour des instructions détaillées