如何利用GSG-721与ublox GNSS接收机实现RTK功能仿真？

作者介绍

一、前言

实时动态载波相位差分技术（RTK）是应用测量来纠正当前卫星导航（GNSS）系统的常见误差。RTK定位是基于至少两个GNSS接收机——参考站和一个或多个流动站。参考站在可视卫星中获取测量数据，然后将这些数据和它的位置一起广播给流动站。流动站也收集卫星的测量数据，并将其与参考站传输过来的参考校正RTCM数据一起处理，实现厘米级的定位精度。

RTK技术在许多领域都有广泛的应用，特别是在地理测量、土地测绘、建筑施工和机器导航等领域。它可以提供高精度的位置信息，使得在这些领域中进行精确测量、定位和导航成为可能。

今天，德思特术工程师何佳壕为您介绍如何利用GSG-721 GNSS模拟器与RTCM功能插件实现一次RTK功能仿真！

 

二、了解Skydel RTCM插件

德思特GNSS模拟器可以在本地实现RTK的仿真，Skydel RTCM 插件允许模拟来⾃基站的 RTCM 3.3消息，⽽⽆需为基站接收器⽣成真实的射频信号。RTCM 消息可以通过串行端⼝连接或 NTRIP从 Skydel 应⽤程序流式传输到流动站接收器。

 

三、测试目的

本次测试我们将模拟GPS L1+L2，BEIDOU B1+B2信号输出一个圆形轨迹，并针对RTK开启与否对定位精度的影响做对比。

 

四、测试前准备

（一）测试器材检查

本次测试我们需要用到的硬件有：

● GSG-721 GNSS模拟器以及配套的显示器、鼠标、键盘

● Ublox GNSS接收器，型号：C099-F9P-0,支持RTK功能

● 安装了ublox上位机软件u-center 23.08version的PC一台

● 路由器，提供本地网络与可能用到的VPN网络

● 其他连接用配件

 

（二）测试连线

测试中共有三套测试连线：

①射频组：GSG-721的前面板GNSS仿真信号端口出接出线缆，加入10dB+20dB衰减器（公进母出），接入Ublox GNSS接收器左上角ZED端口。

②网络组：外部以太网接入到路由器WAN端口，LAN1接出至GSG-721后面板以太网端口；LAN2接出至安装了ublox上位机软件的PC以太网端口。

③电源组：GSG-721后端直接接入220V交流电，Ublox电源线与数据线是分开的两条线缆，需要都接入到目标PC上。

至此，我们就完成了基本的连线。

 

五、测试配置——GSG-721 Skydel界面配置

（一）软件license检查

打开Skydel主界面，点击"Help"-“About GSG-7”，检查是否具有相关星座选件、MULTI选件、RTK选件。

（二）基准站（Base）配置

1.预保存

打开一个Skydel实例，开始一个新的配置，此处可以“ctrl+s”将该配置做预保存，命名为Base以方便后续区分。

2.输出信号设置

导航到Settings – Output（设置 - 输出），选择NoneRT，双击两次，分别选择：

● GPS L1CA+BEIDOU B1

● GPS L2C + BEIDOU B2

3.时间同步

在Setting设置->Vehicle车辆->Body车身中选择参考站位置。将轨迹类型设置为“Fixed固定”，并输入坐标经纬高=（-73°,45°,2）。

4.RTCM配置

将RTCM插件加载到配置中。进入Settings设置->Plug-ins插件，选择Add Plug-in添加RTCM插件。设置插件实例的名称和类型，并选择 "OK"。选择新的插件，在本案例中我们将使用Ntrip直接传输。

①勾选Ntrip选项，点击右侧“config”

②可设置端口号默认为2101，勾选：Accept connections from other PCs in network

③根据GNSS星座需求，配置对应的RTCM消息类型，本例中选择：

1006,1033,1073,1077,1123,1127

④打开命令行，输入“ifconfig”,获取本机IP地址192.168.100.255：

至此，我们完成了基准站配置。

 

（三）流动站（Rover）配置

1.预保存

新打开一个Skydel实例，开始一个新的配置，此处可以“ctrl+S”将该配置做预保存，命名为Rover以方便后续区分。

2.输出信号设置

与基准站配置一致：导航到Settings – Output（设置 - 输出），选择DTA-2116，双击两次，分别选择：

GPS L1CA+BEIDOU B1

GPS L2C + BEIDOU B2

3.时间同步

进入Settings设置->Global全局->Synchronize simulators，设置复选框Sync Time（Master），这将允许参考站模拟与流动站模拟同步开始。设置复选框"Automatically broadcast configuration on simulation start"。在Exclude一栏，勾选所有选项。

4.设置车辆轨迹

在Settings设置->Vehicle车辆->Body车身中选择参考站位置。将轨迹类型设置为"Circle（圆形）"，并输入坐标经纬高=（-73°,45°,2)，轨迹半径为50m，速度、方向默认。

保存配置，至此我们完成了流动站配置。

 

（四）ublox u-center设置

1.连接

①在准备好的PC上连接ublox接收机，打开设备管理器，查看串口号，本例中串口号为COM4。

②打开u-center，在上方receiver选择对应串口COM4，设置波特率模式为：“Autobauding”，等待连接成功。

2.观测无RTK情况

在Skydel中选择“Rover”实例，点击“Start”，Ublox中打开GNSS信号观测窗口、Chart图，点击冷启动，等待信号稳定后，观测到定位模式为3D，观测高度偏移：

可以看到设置高度为2m，但是定位结果并没有在2m附近稳定下来，最高达到了2.6m，定位偏差基本在0.1-0.5米内。
 

3.观测有RTK情况

①进入U-Center，点击Receiver中的 "NTRIP Client"：

②在这个窗口中，输入之前GNSS模拟器所在的IP地址与Ntrip端口号：

● IP：192.168.100.255

● Port：2101

点击更新源表，出现Skydel后选择OK，此时下方Ntrip端口变绿，RTCM消息开始推送。

③冷启动设备，等待信号稳定，定位模式变为3D/DGNSS,观测高度偏移，我们注意到这次的高度是稳定的，精确定位到高度为2m,误差区间为±0.1米,即RTK功能正常发挥作用。

 

END

通过此次文章，您是否已经了解到如何利用GSG-721与ublox GNSS接收机实现RTK功能仿真？如果您在操作中有问题或想了解更多，欢迎联系德思特！

关于德思特

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审核编辑 黄宇