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發(fā)布時(shí)間：2023-05-05 12:31:42
u-blox ZED-F9P GNSS模塊（我司可提供替換M20高精度定位定向模塊 完全PIN對(duì)PINZED-F9P 提高產(chǎn)品性價(jià)比）
u-blox ZED-F9P GNSS模塊 在緊湊的外形尺寸中集成了多頻段GNSS和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位 (RTK) 技術(shù)，可在數(shù)秒內(nèi)為工業(yè)導(dǎo)航和機(jī)器人應(yīng)用提供厘米級(jí)精度。 ZED-F9P同時(shí)接收GPS、GLONASS、Galileo和北斗GNSS衛(wèi)星系統(tǒng)。來(lái)自多個(gè)頻段 (L1/L2/L5) 的GNSS信號(hào)與RTK技術(shù)相結(jié)合，可為可擴(kuò)展應(yīng)用（包括機(jī)器人割草機(jī)和半自動(dòng)或全自動(dòng)機(jī)械）實(shí)現(xiàn)快速融合時(shí)間和可靠性能。由于更新速率高，功耗低，ZED-F9P模塊非常適合用于無(wú)人駕駛汽車 (UAV) 等高動(dòng)態(tài)應(yīng)用。ZED-F9P采用安全接口和高級(jí)干擾和欺詐檢測(cè)技術(shù)，確保定位和導(dǎo)航信息的安全性。
ZED-F9P模塊提供一系列校正服務(wù)，支持每個(gè)應(yīng)用根據(jù)應(yīng)用的獨(dú)特需求優(yōu)化性能。ZED-F9P內(nèi)置支持標(biāo)準(zhǔn)RTCM校正，支持網(wǎng)絡(luò)RTK設(shè)置中來(lái)自本地基站或虛擬基準(zhǔn)站 (VRS) 的厘米級(jí)導(dǎo)航。該模塊支持適用于大眾市場(chǎng)應(yīng)用的SPARTN格式SSR類型校正服務(wù)。
u-blox ZED-F9P GNSS模塊采用17.0mm x 22.0mm x 2.4mm焊盤(pán)柵格陣列 (LGA) 封裝，工作溫度范圍為-40°C至+85°C。u-blox模塊采用ISO/TS 16949認(rèn)證場(chǎng)所制造，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)級(jí)全面測(cè)試。通過(guò)ISO16750標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的資格測(cè)試。
特性：
- 接收器類型
- 184通道u-blox F9引擎
- GPS L1C/A L2C, GLO L1OF L2OF, GAL E1B/C E5b, BDS B1I B2I, QZSS L1C/A L1S L2C, SBAS L1C/A
- RTK
- 導(dǎo)航更新速率：高達(dá)20Hz
- 位置精度：0.01m + 1ppm CEP
- 聚合時(shí)間：<10s
- 采集
- 冷啟動(dòng)：24s
- 輔助啟動(dòng)：2s
- 再采集：2s
- 敏感度
- 追蹤與導(dǎo)航：-167dBm
- 冷啟動(dòng)：-148dBm
- 熱啟動(dòng)：-157dbm
- 再采集：-160dbm
- 輔助
- 立即在線協(xié)助
- 符合OMA SUPL和3GPP標(biāo)準(zhǔn)
- 振蕩器：TCXO
- RTC晶體：內(nèi)置
- 防干擾：有源連續(xù)波檢測(cè)和移除
- 板載帶通濾波器
- 防欺詐：高級(jí)防欺詐算法
- 內(nèi)存：閃存
- 用于態(tài)度感應(yīng)的移動(dòng)底座
- 支持的天線：有源
- 串行接口
- 2個(gè)UART
- 1個(gè)SPI接口
- 1根USB電纜
- 1個(gè)DDC（符合I2C標(biāo)準(zhǔn)）
- 數(shù)字I/O
- 可配置時(shí)間脈沖
- 用于喚醒的EXTINCT輸入
- RTK固定狀態(tài)
- GEOFENCE狀態(tài)
- 定時(shí)脈沖
- 可配置：0.25Hz至10MHz
- 協(xié)議：NMEA、UBX二進(jìn)制、RTCM v. 3.3、SPARTN v. 2.0
- 電源電壓：2.7V至3.6V
- 功耗：68mA（3.0V時(shí)）
- 工作溫度范圍：–40°C至+85°C
- 17.0mm x 22.0mm x 2.4mm LGA54封裝
- 符合RoHS指令 (2015/863/EU)
- 綠色（無(wú)鹵）
- 符合2014/53/EU標(biāo)準(zhǔn)的歐盟無(wú)線電設(shè)備指令
- 符合ISO 16750標(biāo)準(zhǔn)
- 在通過(guò)ISO/TS 16949認(rèn)證的生產(chǎn)工廠制造并經(jīng)過(guò)全面測(cè)試
- 出色的抗沖擊和抗振動(dòng)性
應(yīng)用：
定位原理什么是GNSS?
GNSS全稱Global Navigation Satellite System(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)) , 是多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的總稱 , 目前世界上有BDS(中國(guó)) , GLONASS(俄羅斯) , GPS(美國(guó)) , Galileo(歐洲) , QZSS(日本) , IRNSS(印度)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng) , GNSS特性如下:
- GPS系統(tǒng)是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛 , 技術(shù)較成熟的衛(wèi)星定位技術(shù) . 相繼發(fā)展出L1C/A , L2C , L5等頻段信號(hào)提高了定位精度 .
- 多系統(tǒng)多頻段GNSS模組能夠捕獲來(lái)自不同衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星 , 使得有效衛(wèi)星數(shù)大幅度提升 , 提高定位精度和穩(wěn)定性 .
- GNSS模組接收到的信號(hào)包含反射和折射信號(hào) , 產(chǎn)生多路徑效應(yīng)影響定位精度 , 多頻段多星座系統(tǒng)技術(shù)可以有效抑制削弱大氣層誤差 , 提高定位精度 .
- 隨著GNSS發(fā)展 , 出現(xiàn)了多種定位技術(shù)如RTK , PPP-RTK和多傳感融合定位DR(Dead Reckoning 航位推測(cè)法)等 , 滿足差異化高精度定位需求 .
GPS工作原理
本小節(jié)簡(jiǎn)述GPS接收機(jī)定位的工作原理如下圖所示 細(xì)節(jié)描述如下5點(diǎn) . 定位原理詳情請(qǐng)參考GPS定位基本原理 GPS工作原理 , Fundamentals of gps receivers , FUNDAMENTALS OF GPS
- GPS衛(wèi)星在空中連續(xù)發(fā)送帶有自身時(shí)間和位置信息的無(wú)線電信號(hào) , 供GPS接收機(jī)(GNSS模組如ZED-F9P)接收
- 衛(wèi)星和接收機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生偽隨機(jī)碼 , 一旦兩個(gè)偽隨機(jī)碼實(shí)現(xiàn)同步 , 接收機(jī)便能測(cè)定無(wú)線電信號(hào)發(fā)射時(shí)間與到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間之差(簡(jiǎn)稱時(shí)延) , 將時(shí)延乘上光速便得到距離(簡(jiǎn)稱偽距)
- GPS系統(tǒng)時(shí)間是由每顆衛(wèi)星上原子鐘的銣原子頻標(biāo)保持的 . 這些星鐘一般來(lái)講精確到世界協(xié)調(diào)時(shí)（UTC）的幾納秒以內(nèi) , UTC是由海軍觀象臺(tái)的“主鐘”保持的，每臺(tái)主鐘的穩(wěn)定性為若干個(gè)10^(-13)秒 .
- GPS衛(wèi)星上的計(jì)算機(jī)和導(dǎo)航信息發(fā)生器精確地了解其軌道位置和系統(tǒng)時(shí)間 , 而全球監(jiān)測(cè)站網(wǎng)保持連續(xù)跟蹤衛(wèi)星的軌道位置和系統(tǒng)時(shí)間 . 位于科羅拉多州施里弗（Schriever）空軍基地內(nèi)的主控站與其運(yùn)控段一起 , 至少每天一次對(duì)每顆GPS衛(wèi)星注入由復(fù)雜模型基礎(chǔ)上計(jì)算出的軌道位置和星上時(shí)鐘校正數(shù)據(jù) .
- 計(jì)算GPS接收機(jī)(GNSS模組)的三維位置 , 要求GPS接收機(jī)至少接收來(lái)自4顆衛(wèi)星的信號(hào) , 根據(jù)空間三角形勾股定理和四元一次方程計(jì)算得到三維位置.
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什么是RTK?
RTK全稱Real Time Kinematic (實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)技術(shù)) , 又稱載波相位差分技術(shù) , 是一種支持厘米級(jí)定位精度的GNSS定位技術(shù)(簡(jiǎn)稱RTK技術(shù)) , 是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法 , RTK技術(shù)工作過(guò)程如下圖所示,通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)將基準(zhǔn)站(GNSS接收機(jī))的生成的DGPS corrections傳輸給流動(dòng)站(GNSS接收機(jī))進(jìn)行計(jì)算實(shí)現(xiàn)厘米定位 .
RTK技術(shù)的應(yīng)用 - 地形測(cè)圖 . 采用RTK時(shí)，僅需一人背著儀器在要測(cè)的地形地貌碎部點(diǎn)呆上一二秒種，并同時(shí)輸入特征編碼，通過(guò)手簿可以實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度，把一個(gè)區(qū)域測(cè)完后回到室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖，這樣用RTK僅需一人操作，不要求點(diǎn)間通視，大大提高了工作效率，采用RTK配合電子手簿可以測(cè)設(shè)各種地形圖，如普通測(cè)圖、鐵路線路帶狀地形圖的測(cè)設(shè)，公路管線地形圖的測(cè)設(shè)，配合測(cè)深儀可以用于測(cè)水庫(kù)地形圖，航 海海洋測(cè)圖等等。
- 各種控制測(cè)量比如傳統(tǒng)的大地測(cè)量 , 工程控制測(cè)量采用三角網(wǎng) , 導(dǎo)線網(wǎng)方法來(lái)施測(cè)，采用RTK技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)得定位精度保證觀測(cè)質(zhì)量 , 提高作業(yè)效率 , 相比常規(guī)GPS靜態(tài)測(cè)量 , 快速靜態(tài) , 偽動(dòng)態(tài)這些非實(shí)時(shí)性方法在測(cè)量完成后，后續(xù)處理若發(fā)現(xiàn)精度不合要求還須返測(cè) . 另外RTK技術(shù)用于公路控制測(cè)量 , 電子線路控制測(cè)量 , 水利工程控制測(cè)量 , 大地測(cè)量 , 可減少人力強(qiáng)度 , 節(jié)省費(fèi)用 , 在幾分鐘甚至于幾秒鐘內(nèi)就可完成控制點(diǎn)測(cè)量 .
- 放樣程放樣是測(cè)量一個(gè)應(yīng)用分支，采用RTK技術(shù)放樣時(shí)，僅需把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中，背著GPS接收機(jī)，它會(huì)提醒你走到要放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便，由于GPS是通過(guò)坐標(biāo)來(lái)直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在外業(yè)放樣中效率會(huì)大大提高，且只需一個(gè)人操作。
