How to integrate latest Septentrio GNSS receivers with Ardupilot using Pixhawk standard boards?

下面的视频介绍了如何利用 Ardupilot 自动驾驶仪集成 Septentrio (OEM) 接收器和 Pixhawk 标准板。此外，下面详细介绍了一套全面的说明：



在本文中，我们将使用 Pixhawk 4 板，但值得注意的是，兼容性扩展到所有其他 Pixhawk 标准板。该设置是在实验室环境中完成的，使用安装在 RIB 上的 AsteRx-m3 Pro+ 接收器，而不是将其安装在实际的 UAS（无人机系统）上。

集成需要以下材料：

• Windows 笔记本电脑/个人电脑

• AsteRx GNSS OEM 接收器

• 肋骨

• 带有最新 Ardupilot 固件的 Pixhawk 4

• CBL_UAS_44 针至自动驾驶仪电缆 (Septentrio PN 215947)

• 安装在任何笔记本电脑/PC 上的最新任务规划器版本

• 双频 GNSS 天线

• 用于与 MMCX 连接器连接的适配器和电缆

• 2 * 微型 USB 数据线

首先，您需要确保接收器的供电电压至少为 3.3V。为此，您可以使用微型 USB 连接器或 44 针电缆上的开放式电源（标记为“PWR & GND”）。将一根或两根 GNSS 天线连接到 AsteRx-m3 Pro+ 板上的外部天线端口，如图 1 所示。
 

现在将 44 针电缆连接到 RIB 上的 44 针连接器，并将 6 针 JST GH 连接器连接到 Pixhawk 4 上的 UART 和 I2C B 端口，如图 2 所示。
 

在 Windows 笔记本电脑/PC 上，从Ardupilot 网站下载并安装 Mission Planner 。Pixhawk 4 的驱动程序将与 Mission Planner 软件一起安装。使用 Micro-USB 电缆将 Pixhawk 4 连接到笔记本电脑/PC，它应该会自动检测设备。您可以通过进入设置并根据您的车辆/无人机选择正确的固件来安装官方固件。目前官方 ArduPilot 软件支持 PVT SBF 模块。如果您也有兴趣使用接收器的 GNSS 姿态信息，您可以从Septentrio Github 页面下载自定义固件。

在 Mission Planner 中，选择 Pixhawk 4 对应的端口（如图 3 所示），然后单击“连接”（请注意，不同连接的端口枚举会有所不同）。确保波特率与接收器默认设置为 115200 波特率相匹配。

成功连接到 Pixhawk 4 后，选择顶部的“CONFIG”选项卡并打开完整参数列表（图 4 左侧突出显示）。现在搜索“GPS_TYPE2”并将其值设置为10以选择SBF作为传入数据格式，它将选择AsteRx-m3 Pro+接收器作为第二个GPS，如图4所示。
 

图 4：将输入数据的第二个 GPS 参数设置为 SBF

另请确保“SERIAL4_BAUD”参数设置为 115，并且“SERIAL4_PROTOCOL”配置为 GPS 值 5，如图 5 所示。
 

最后，您还可以通过将“GPS_AUTO_CONFIG”设置为0来关闭Ardupilot自动配置，如下所示。这是必要的，因为当前的自动配置不适用于此设置。
 

应用上述所有设置后，单击“写入参数”（位于上图中屏幕的右侧）将设置保存到内存中。

现在，打开接收器的 webUI（或其他界面）并在 COM2 上定义 AsteRx-m3 Pro(+) 的 SBF 数据流，输出率为 10Hz。在 webUI 中，您可以通过NMEA/SBF Out执行此操作，如图 7 所示。推荐的 SBF 消息为“PVTGeodetic”、“DOP”、“VelCovGeodetic”和“ReceiverStatus”。

此后，您可以将当前配置保存在接收器的非易失性存储器中，以确保接收器在电源循环后不会丢失其配置。这可以通过转到“管理”>“配置”并将“当前”配置复制到“启动”来完成 ，如下所示。

现在Pixhawk 4应该能够通过接收器的串行COM2端口接收SBF数据。在“飞行数据”屏幕上，现在应显示 GPS2 状态以及地图上的位置指示器。在这种情况下，屏幕报告 3D Fix for GPS2 以指示独立解决方案，如图 9 所示。
 

双天线设置：

同样，如果您有兴趣同时使用 GNSS 位置和航向，则需要通过同一 COM2 端口输出 AttEuler 和 AttCovEuler SBF 消息。

同样，在Ardupilot端您需要修改这些额外设置：
 

• AHRS_EKF_TYPE = 3（使用 EKF3）

• EK2_ENABLE = 0（禁用 EKF2）

• EK3_ENABLE = 1（启用 EKF3）

• EK3_MAG_CAL 不用于此功能，因此可以保留其默认值（“0”表示飞机，“3”表示直升机，“2”表示流动站）

• 如果系统中也有罗盘，则 EK3_SRC1_YAW = 2（“GPS”）或 3（“带罗盘回退功能的 GPS”）

• GPS_TYPE2 = 26（SBF-航向）

应用上述所有设置后，单击“Write Params”将设置保存到内存中。现在您应该能够在 Ardupilot 上看到位置和航向。



图 11：Mission Planner 中显示的来自 Septentrio 接收器的 GPS 状态和航向输入

要了解有关使用 Mission Planner 注入 RTK 校正的更多信息，请参阅本文。