Vectorpro关键技术说明指导书.doc

VECTOR PRO技术说明书北京创宇星通科技3月VECTOR PRO技术说明实现GPS定位定向VECTOR能够提供可靠，高更新率位置信息和指向信息是依靠以下方法：VECTOR使用了两个高性能GPS模块和两个多路径抑制天线来处理GPS信号，其中一对GPS模块和天线被指定为主GPS，另外一对被指定为辅GPS。位置结算是参考主GPS天线相位中心位置，方位信息是参考由主GPS天线相位中心和辅GPS天线相位中心组成基线。VECTOR外壳上方方向箭头是用于指示解算出指向（当VECTOR安装方向平行于载体首尾连线），这个箭头在辅GPS天线上方。移动RTK基准站RTKVECTOR内部GPS模块利用L1频段C/A码和载波相位数据解算主GPS天线和辅GPS天线位置关系，能够达成厘米以内精度。利用RTK技术，计算辅GPS天线位置方法是遵从于主GPS天线位置，当主GPS天线是移动，通常被看作移动基准站RTK。（moving base station Real-Time Kinematic）。在移动基准站RTK算法当中，VECTOR预先强制辅GPS天线是在距离主GPS天线半径为0.5米圆内，从而提升了辅天线和主天线相对位置精度。辅助传感器缩短解算时间：VECTOR除了二组GPS模块外，还包含了一组陀螺、磁罗经、倾斜传感器。她们发挥不一样作用使RTK初始化过程愈加快、更可靠。提供方位备份：在丢失GPS信号期间，VECTOR能够依靠陀螺和磁罗经提供指向数据。安装之前您需要了解：1 VECTOR安装位置将直接影响接收效果，位置和指向精度。应该尽可能远离其它电子设备和天线（尤其是视频天线）。值得注意是：位置解算是依据VECTOR主GPS天线相位中心位置，即中心线上，距离尾部5.7CM位置。2 选择VECTOR安装位置时还要考虑适合接收广播信号，不要安装在凹陷地方，尽可能高于其它平面。3 选择适合您安装方法：固定式底座或支杆式底座。通常固定式底座更适于调整和拆卸设备。4 输入电压确保在8至40VDC。5 VECTOR应水平安装，只有这么才能最好实现角度传感器辅助功效。6 能够设置指向修正，默认设置为无修正。7 能够设置NMEA语句输出，默认设置为：串口A和B一秒输出一次GGA，VTG，GSV，ZDA，HDT，ROT。8 能够设置所需要波特率，默认设置为：串口A和B为19200。9 能够设置所需辅助传感器。默认设置为：角度传感器有效，陀螺和磁罗经无效，假如设置磁罗经有效，需要在初始化以后。10 能够设置预期差分模式，SBAS，信标或外部差分。默认设置为SBAS。11 能够提供二维姿态，摇摆或俯仰，默认设置为俯仰。12 能够设置姿态修正，默认设置为无效。13 设置为水平（不需要摇摆和俯仰）将显著缩短VECTOR开启和重捕时间。设备安装VECTOR基础安装方向有两种。第一个是最普遍方法，外壳表面箭头方向和轴线平行，VECTOR输出指向和俯仰数据。第二种方法是，垂直和轴线安装，输出指向和摇摆数据，能够设置90度或90度方位角修正得到正确方位角。VECTOR安装方法也有两种。第一个使用固定式底座安装，第二种使用支杆式底座安装，用户能够依据安装条件、要求选择适宜安装方法。下面以固定式底座安装为例，针对具体安装过程进行说明：1 选择安装位置尽可能远离通讯天线、发电机、电缆等可能造成电磁干扰设备；尽可能高安装，确保设备平面仰角15度以上天空没有遮挡物。确定安装位置后，依据底座上四个安装孔，在安装平台上标识并钻孔。安装过程中，注意测定修正量，包含：基线和轴线夹角、距离，主天线相位中心和定位原点距离等。2 安装电缆和底座将电缆从底座中央孔内穿出（以下面所表示），使接口吻合，扣入并旋紧接头。使用自带6枚螺钉和改锥头将底座和主机固定在一起。步骤以下图所表示：3 校准VECTOR安装基线能够经过VECTOR表面中部照门和边缘准星校准安装基线。瞄按时正确视野图4 固定VECTOR用螺钉经过底座上四个安装孔，将VECTOR固定在已经钻好孔安装平台上。5 布设电缆电源、数据电缆长度为15米，在铺设过程中应注意：不要接触在过热表面，不要接触腐蚀物，不要过分拉伸、扭曲，挤硏。能够考虑使用保护套管布设。6 接口加工电源、数据电缆用户一端出厂为散线，用户能够依据需要进行加工。假如不需要15米长度能够剪短后后加工接口，不会影响使用效果。也能够依据需要延长电缆，延长电缆应注意接口处密封，而且考虑信号和电压衰减，RS422接口相对RS232接口能够拖动更长电缆。电源、数据电缆中共有15条散线，除一条RF屏蔽线外，其它14条两两一组，定义以下：定义连接红黑红：电源输入，8到40 VDC电源插头管脚1a黑：电源地线电源插头管脚2b兰黑兰：主GPSRS-232串口A发射DB9 PORTA 2黑：主GPSRS-232串口A接收DB9 PORTA 3白黑白：主GPSRS-232串口B发射空闲黑：信号地线DB9 PORTA 5，RS-422信号地线绿黑绿：主GPSRS-422串口A发射外接设备RS-422输入黑：主GPSRS-422串口A发射外接设备RS-422输入棕黑棕：辅GPSRS-232串口A发射空闲黑：辅GPSRS-232串口A接收空闲黄黑黄：主GPSRS-422串口B发射空闲黑：主GPSRS-422串口B发射空闲橙黑橙：1PPS空闲黑：1PPS空闲裸金属线RF屏蔽空闲串口设置用户能够依据需要设置主GPS串口A和串口B输出。对于串口A输出语句、数据更新率、波特率设置能够和对于串口B设置一致，或不一致。比如，串口A设置为9600，1Hz，GGA，VTG，GSV和HDT；串口B设置为19200，10Hz，HDT。同一串口RS-232和RS-422接口能够同时输出，输出语句和数据更新率是一致。假如需要，能够（只能）经过RS-232将RS-422设置为其它波特率。默认串口设置为：波特率数据位奇偶校验停止位接口主GPS串口A192008无1RS-232输入和输出主GPS串口B192008无1RS-232输出辅GPS串口A192008无1RS-232输入和输出主GPS串口A192008无1RS-422输出主GPS串口B192008无1RS-422输出可选波特率为：4800，9600，19200，38400默认输出NMEA语句为：NMEA语句数据更新率主GPS串口AGGA, GSV, VTG, ZDA, HDT, ROT1Hz主GPS串口BGGA, GSV, VTG, ZDA, HDT, ROT1Hz辅GPS串口A无无经过计算机对VECTOR串口设置方法以下：1 将VECTOR接出DB9串口A和计算机串口相连接，设置计算机串口为19200，N，8，1，建立连接。2 修改波特率：$JBAUD,r,OTHER 其中“r”表示波特率；,OTHER为设置所指定串口，空白时为设置目前串口3 设置输出NMEA语句$JASC,msg,r,OTHER其中“msg”和“r”表示见下表；,OTHER为设置所指定串口，空白时为设置目前串口msgr（Hz）描述（其中$XXXXX为语句名，*cc为校验和）GPGGA5，1，0，0.2$GPGGA,hhmmss.ss,ddmm.mmmm,s,dddmm.mmmm,s,n,qq,pp.p,s，aaaaa.aa,M,xxxx.xx,M,sss,aaaa*cchhmmss.ss UTC时分秒.秒秒ddmm.mmmmm 度分.分s 纬度，N北；S南dddmm.mmmmm 度分.分s 经度，E东；W西n 定位品质，0不定位；1自主定位；2差分定位；9历书推算qq 定位结算用到卫星数pp.p HDOP0.0到9.9saaaaa.aa 海拔高度M 高度单位，米xxxx.xx 椭球高度M 单位，米sss 差分修正寿命，秒aaaa 参考台站IDGPGLL5，1，0，0.2$GPGLL,ddmm.mmmm,s,dddmm.mmmm,s,hhmmss.ss,s,v*ccddmm.mmmmm 度分.分s 纬度，N北；S南dddmm.mmmmm 度分.分s 经度，E东；W西hhmmss.ss UTC时分秒.秒秒s 目前情况，A有效；V无效v 目前模式，A自动；D差分；E估量；M手动输入S模拟；N无效GPGSA1，0$GPGSA,a,b,cc,dd,ee,ff,gg,hh,ii,jj,kk,mm,nn,oo,p.p,q.q,r.r *cca 卫星取得模式，M强制；A自动b 定位模式，1无效；22D；33Dcc到oo 卫星信号占用频道，对应12个频道，无效位表示频道空闲p.p PDOP1.0到9.9q.q HDOP1.0到9.9r.r VDOP1.0到9.9GPGST1，0$GPGST,hhmmss.ss,a.a,b.b,c.c,d.d,e.e,f.f,g.g*cchhmmss.ss UTC时分秒.秒秒a.a 估量误差，rmsb.b 轴方向标准背离，米c.c 轴方向标准背离，米d.d 轴方向误差，度e.e 纬度标准背离误差，米f.f 经度标准背离误差，米g.g 高度标准背离误差，米GPGSV1，0$GPGSV,t,m,n,ii,ee,aaa,ss,ii,ee,aaa,ss,*cct 信息总条数m 第几条n 可见卫星总数ii 卫星编号ee 卫星仰角，0到90度aaa 卫星方位角（真北方向），0到359度ss 信噪比30dB，0到99GPRMC5，1，0，0.2$GPRMC,hhmmss.ss,a,ddmm.mmm,n,dddmm.mmm,w,z.z,y.y,ddmmyy,d.d,v,w *cchhmmss.ss UTC时分秒.秒秒a 目前情况，A有效；V无效ddmm.mmm 度分.分分分n 纬度，N北；S南dddmm.mmm 度分.分分分w 经度，E东；W西z.z 速度，节y.y 轨迹，参考真北方向ddmmyy 公历日、月、年d.d 磁改变，度v E东；W西w 目前模式，A自动；D差分；E估量；M手动输入S模拟；N无效GPRRE1，0$GPRRE,n,ii,rrii,rr,hhh.h,vvv.v *ccn 目前定位结算所用卫星数量ii 卫星编号rr 残余量，米hhh.h 估量水平位置误差，米vvv.v 估量垂直位置误差，米GPVTG5，1，0，0.2$GPVTG,ttt,c,ttt,c,ggg.gg,u,ggg.gg,u,v*ccttt 真北方向夹角，000到359度c 真北方向表示，永远为“T”ttt 磁北方向夹角，000到359度，只有使用磁罗经时才有c 磁北方向表示，永远为“M”ggg.gg 速度，000到999节u 速度单位，永远为“N”，表示海里/小时ggg.gg 速度，000到999公里/小时u 速度单位，永远为“K”，表示公里/小时v 目前模式，A自动；D差分；E估量；M手动输入S模拟；N无效GPZDA5，1，0，0.2$GPZDA, hhmmss.ss,dd, mm,yyyy,xx,yy*cchhmmss.ss 经过GPS定位得到UTC时间dd 公历日，0到31mm 公历月，0到12yyyy 公历年，xx 当地时区，13到13yy 当地时区，0到59HDT10，5，1，0，0.2$HEHDT,x.x,T*ccx.x 指向T 有效ROT10，5，1，0，0.2$HEROT,x.x,A*ccx.x 角度改变率A 有效INTLT1，0内置倾角传感器输出数据HPR10，5，1，0，0.2$PSAT,HPR,time,heading,pitch,roll,*7Btime GPS时间heading 指向，度pitch 仰伏角度，度roll 摇摆角度，度4 修正指向误差在安装过程中，因为场地限制，指向可能会和待测方向不一致，能够经过角度偏移量设置使VECTOR输出方向和待测方向达成一致。另外，假如有条件话，还能够使用高精度陀螺仪校准，经过角度偏移量设置，提升定向精度。命令格式：$JATT，HBIAS，x x=180度到180度，默认设置为0度。范例：VECTOR安装方向和待测基线方向垂直，而且指向左舷，即实测指向为待测基线方向逆时针转90度。修正设置命令为：$JATT，HBIAS，905 设置差分模式VECTOR支持三种通用差分模式： 由用户建立GPS差分基准站结算差分修正，经过串口输入外部差分数据；接收沿海信标台站发射公共BEACON（SBX）差分数据；和接收WASS（SBAS）差分信号。用户依据差分类别设置查分模式。命令格式：$JDIFF，diff 默认差分模式为WASSdiffOTHER 使用经过串口输入外部差分； BEACON 使用内部信标接收机接收到信标差分； WAAS 使用内部WAAS接收通道接收到广域差分； NONE 不指定差分起源。以用户接收信标差分为例，设置命令为：$JDIFF，BEACONVECTOR采取了专利COAST技术，延长了差分数据有效时限。这种技术能够确保在丢失差分后，30到40分钟内定位精度仍然靠近差分精度要求，不会出现定位数据跳跃式偏移。用户能够合理设置差分数据有效时限。假如时限过长也有可能确保不了差分定位精度。命令格式：$JAGE，age 默认值为1800秒 age6到8100秒6 保留用户设置命令格式：$JSAVE每次修改VECTOR设置后，请发送此命令，保留所修改设置，确保从新上电使用用户设置。7 其它设置命令格式及数据格式VECTOR提供了很全方面设置命令和数据格式，在此不一一列举，用户假如想了解更全方面说明请阅读VECTOR技术手册。北京创宇星通科技3月