2、GPS模块
前言:PX4固件支持两个GPS模块的接入 注: 2个GPS模块,可用作冗余。 1、查看飞控的PX4串口映射表 与 硬件接口定义图,从而确认GPS模块的接口! 注:每个飞控厂商的串口映射表和硬件接口都是不一样的 ,详情请咨询飞控供应商。(本文...
PX4固件支持两个GPS模块的接入
注: 2个GPS模块,可用作冗余。
前言:查看飞控的PX4串口映射表 与 硬件接口定义图,确认GPS模块的接口!
注:每个飞控厂商的串口映射表和硬件接口都是不一样的 ,详情请咨询飞控供应商。(本文以WFG120飞控为例)
通过查阅《WFG120飞控-串口映射表》和 《WFG120 飞控 - 硬件接口定义图》可知:
在WFG120飞控中,默认定义了:飞控的USART1串口为GPS2接口、飞控的 USART3串口为GPS1接口。一般情况下我们只需接入1个GPS模块即可。

在WFG120飞控中,两个串口协议的GPS模块接口,如下如图所示:

一、两种通讯协议的GPS模块
GPS模块目前有2种主流的通讯方式:分别是串口通讯、CAN通讯两类。
1)其中串口通讯的模块价格比较便宜,但支持走线的距离较短(如果是30-40cm的走线那么完全足够了);
2)GAN通讯的GPS模块抗干扰能力较强,支持远距离走线(米级长度)。
当前的GPS模块基本上已集成了磁罗盘传感器,如果接入了含有外置罗盘的GPS模块,建议关闭WFG120飞控的内置罗盘,可降低罗盘被干扰的风险。
1)串口通讯的GPS模块(集成IIC通讯的罗盘):
- 串口通讯的接6根线:分别是5V、GND、RX、TX、IIC-SDA、IIC-SCL
- 参考链接:北天BH-252i带罗盘的GPS模块(端子中T代表TX、R代表RX、G代表GND、V代表5V、C代表IIC-SCL、D代表IIC-SDA)

2)CAN通讯的GPS模块:
- 一般只需要接4根线:分别是5V、GND、CAN-L、CAN-H
- CAN通讯
- 参考链接:雷迅NEO4 SE -CANGPS模块

二、串口通讯GPS模块硬件连接、参数配置(以WFG120飞控为例)
2.1 串口GPS硬件连接
串口通讯的GPS模块,将其与飞控的串口3(U3)相连。

2.2 WFG120飞控-PX4串口映射表
通过下表可知:
WFG120飞控硬件的MCU硬件串口3与飞控固件USART3串口对应,默认配置为GPS1串口!

2.3 串口通讯GPS模块,PX4参数配置:
1) 前置参数确认:
确认参数:SYS_HAS_GPS = ENABLE

2) 配置为串口功能:
如果用户接的是GPS1串口(主串口),那么就搜索参数GPS_1_CONFIG = GPS1

如果用户使用了双GPS功能,接了GPS2串口,那么就搜索参数GPS_2_CONFIG = GPS2默认GPS2是关闭未开启的 !

注:上述参数配置完成后,请重启飞控。后置参数才会被刷新出来!
3) 配置为飞控串口的波特率:
用户配置了GPS1,那么搜索参数:SER_GPS1_BAUD = AUTO即可!如果非常清楚GPS模块的波特率,也可设置为实际的波特率!

如果用户配置了GPS2,同理也需要设置GPS2的 波特率,同样搜索参数:SER_GPS2_BAUD = AUTO即可!如果非常清楚GPS模块的波特率,也可设置为实际的波特率!

4) 配置GPS的数据输出协议:
串口GPS模块的数据输出的格式有多种,如U-blox、MTK、NMEA等:市面上比较的常见通用的是U-blox数据格式!
搜参数:GPS_1_PROTOCOL = Auto detect

同理如果接了GPS2,那么搜参数GPS_2_PROTOCOL = Auto detect

三、CAN通讯GPS模块硬件连接、参数配置
3.1 CAN通讯GPS模块的硬件连接

3.2 CAN通讯GPS模块参数配置
1) 打开CAN口功能
WFG120飞控仅有1个CAN口,通过QGC地面站,将飞控的以下2个参数进行配置:
参数1:UAVCAN_ENABLE =

参数2:UAVCAN_SUB_GPS = Enable

以下参数保持默认即可:


3.3 检查CAN通讯的GPS模块是否配置正常
在控制台输入:uavcan status
如下图所示,会有打印信息输出!

四、如何确认GPS模块配置是否正常?
1)点击QGC图标,找到分析的工具 ,如下图所示:

2)找到 mavlink控制台,输入指令:gps status

回车后,会有消息打印如下:

如果用户接入了2个GPS串口的模块,那么输入上述命令后,会打印如下消息:

五、如何确认GPS信号是否良好?
正常情况下,在室内是无法搜到GPS信号的,如果在窗户边可能可搜到GPS信号,但一般情况是比较差的。
使用GPS搜星,一定要在户外空旷开阔的场景进行。
卫星信号的质量主要从以下几个方面判定:
1)卫星颗数,越多越好
2)GPS Lock :GPS锁定状态,最好为3D锁定
3)水平精度因子和垂直精度因子:越低越好,通常在0.6~1.0左右

注:
- 如果上述数据一直很差,建议更换一个质量较好的GPS模块!廉价的GPS模块其定位效果较差!
- QGC地面站无法直接查看2个GPS的定位信号,如果用户接了2个GPS模块,请通过Mavlink控制台输入指令:
gps status进行第二个GPS模块的状态查看!