Vectorpro技術(shù)說明書

1、VECTORPRO術(shù)說明書北京創(chuàng)宇星通科技有限公司2005年3月VECTORPRO技術(shù)說明一實現(xiàn)GPS定位定向VECTOR能夠提供可靠的，高更新率的位置信息和指向信息是依靠以下的方式：VECTOR使用了兩個高性能GPS模塊和兩個多路徑抑制天線來處理GPS信號，其中一對GPS模塊和天線被指定為主GPS,另外一對被指定為輔GPS。位置結(jié)算是參考主GPS天線的相位中心位置，方位信息是參考由主GPS天線相位中心和輔GPS天線相位中心組成的基線。VECTOR外殼上方的方向箭頭是用于指示解算出的指向（當VECTOR的安裝方向平行于載體的首尾連線），這個箭頭位于輔GPS天線的上方。移動RTK基準站RTKVE

2、CTOR內(nèi)部的GPS莫塊利用L1頻段的C/A碼和載波相位數(shù)據(jù)解算主GPS天線和輔GPS天線的位置關(guān)系，可以達到厘米以內(nèi)精度。利用RTK技術(shù)，計算輔GPS天線位置的方法是遵從于主GPS天線位置，當主GPS天線是移動的，通常被看作移動基準站RTK。（movingbasestationReal-TimeKinematic）。在移動基準站RTK的算法當中，VECTOR預(yù)先強制輔GPS天線是在距離主GPS天線半徑為0.5米的圓內(nèi)，從而提高了輔天線與主天線的相對位置精度。輔助傳感器縮短解算時間：VECTOR除了二組GPS模塊外，還包含了一組陀螺、磁羅經(jīng)、傾斜傳感器。他們發(fā)揮不同的作用使RTK的初始化過程更

3、快、更可靠。提供方位備份：在丟失GPS信號期間，VECTOR可以依靠陀螺和磁羅經(jīng)提供指向數(shù)據(jù)。安裝之前您需要了解的：VECTOR的安裝位置將直接影響接收的效果，位置和指向的精度。應(yīng)該盡量遠離其他電子設(shè)備和天線（尤其是視頻天線）。值得注意的是：位置解算是依照VECTOR主GPS天線的相位中心位置，即中心線上，距離尾部5.7CM的位置。1. 選擇VECTOR的安裝位置時還要考慮適合接收廣播信號，不要安裝在凹陷的地方，盡量高于其他平面。2. 選擇適合您的安裝方式：固定式底座或者支桿式底座。一般固定式底座更適于調(diào)整和拆卸設(shè)備。3. 輸入電壓確保在8至40VDC。4. VECTOR應(yīng)水平安裝，只有這樣才

4、能最好的實現(xiàn)角度傳感器的輔助功能。5. 可以設(shè)置指向的修正，默認設(shè)置為無修正。6. 可以設(shè)置NMEA語句的輸出，默認設(shè)置為：串口A和B一秒輸出一次GGA,VTG,GSV,ZDA,HDT,ROT。7. 可以設(shè)置所需要的波特率，默認設(shè)置為：串口A和B為19200?？梢栽O(shè)置所需的輔助傳感器。默認設(shè)置為：角度傳感器有效，陀螺和磁羅經(jīng)無效，如果設(shè)置磁羅經(jīng)有效，需要在初始化以后。8. 可以設(shè)置預(yù)期的差分模式，SBAS,信標或者外部差分。默認設(shè)置為SBAS。9. 可以提供二維的姿態(tài)，搖擺或者俯仰，默認設(shè)置為俯仰。10. 可以設(shè)置姿態(tài)修正，默認設(shè)置為無效的。11. 設(shè)置為水平（不需要搖擺和俯仰）將明顯的縮短V

5、ECTOR啟動和重捕的時間。設(shè)備的安裝VECTOR的基本的安裝方向有兩種。第一種是最普遍的方式，外殼表面箭頭方向與軸線平行，VECTOR輸出的指向和俯仰數(shù)據(jù)。第二種方式是，垂直與軸線安裝，輸出的指向和搖擺數(shù)據(jù)，可以設(shè)置+90度或者一90度的方位角修正得到正確的方位角。VECTOR的安裝方式也有兩種。第一種使用固定式底座安裝，第二種使用支桿式底座安裝，用戶可以根據(jù)安裝條件、要求選擇合適的安裝方式。下面以固定式底座安裝為例，針對具體的安裝過程進行說明：1. 選擇安裝位置盡量遠離通訊大線、發(fā)電機、電纜等可能造成電磁干擾的設(shè)備；盡量高的安裝，保證設(shè)備平面仰角15度以上的天空沒有遮擋物。確定安裝位置后，

6、根據(jù)底座上的四個安裝孔，在安裝平臺上標記并鉆孔。安裝過程中，注意測定修正量，包括：基線與軸線的夾角、距離,主天線相位中心與定位原點的距離等。2. 安裝電纜和底座將電纜從底座中央的孔內(nèi)穿出（如下面所示），使接口吻合，扣入并旋緊接頭。使用自帶的6枚螺釘和改錐頭將底座和主機固定在一起。步驟如下圖所示:3. 校準VECTOR的安裝基線可以通過VECTOR表面中部的照門和邊緣的準星校準安裝基線。瞄準時正確的視野如4. 固定VECTOR用螺釘通過底座上的四個安裝孔，將VECTOR固定在已經(jīng)鉆好孔的安裝平臺上。5. 布設(shè)電纜電源、數(shù)據(jù)電纜長度為15米，在鋪設(shè)的過程中應(yīng)注意：不要接觸在過熱的表面，不要接觸腐蝕

7、物，不要過分拉伸、扭曲，擠研。可以考慮使用保護套管布設(shè)。6. 接口加工電源、數(shù)據(jù)電纜的用戶一端出廠為散線，用戶可以根據(jù)需要進行加工。如果不需要15米的長度可以剪短后后加工接口，不會影響使用效果。也可以根據(jù)需要延長電纜，延長電纜應(yīng)注意接口處的密封，并且考慮信號和電壓的衰減，RS-422接口相對RS232接口可以拖動更長的電纜。電源、數(shù)據(jù)電纜中共有15條散線，除一條RF屏蔽線外，其余14條兩兩一組，定義如下:定義連接紅一黑紅電源輸入，8至IJ40VDC電源插頭管腳1a里八、電源地線電源插頭管腳2b蘭里二主GPS的RS-232串口A的發(fā)射DB9PORTA2里八、主GPS的RS-232串口A的接收DB

8、9PORTA3白一黑白主GPS的RS-232串口B的發(fā)射空閑里八、信號地線DB9PORTA5,RS-422的信號地線綠-黑綠主GPS的RS-422+串口A的發(fā)射外接設(shè)備的RS-422+的輸入里八、主GPS的RS-422一串口A的發(fā)射外接設(shè)備的RS-422的輸入棕一黑棕輔GPS的RS-232串口A的發(fā)射空閑里八、輔GPS的RS-232串口A的接收空閑黃一黑黃主GPS的RS-422+串口B的發(fā)射空閑里八、主GPS的RS-422一串口B的發(fā)射空閑橙一黑橙1PPS+空閑里八、1PPS一空閑裸金屬線RF屏蔽空閑串口的設(shè)置用戶可以根據(jù)需要設(shè)置主GPS的串口A和串口B的輸出。對于串口A輸出的語句、數(shù)據(jù)更新率

9、、波特率的設(shè)置可以與對于串口B的設(shè)置一致，或者不一致。例如，串口A設(shè)置為9600,1Hz,GGA,VTG,GSV和HDT;串口B設(shè)置為19200,10Hz,HDT。同一串口的RS-232和RS-422接口可以同時輸出，輸出的語句和數(shù)據(jù)更新率是一致的。如果需要，可以（只能）通過RS-232將RS-422設(shè)置為其它的波特率。默認的串口設(shè)置為:波特率數(shù)據(jù)位奇偶校驗停止位接口主GPS串口A192008無1RS-232輸入和輸出主GPS串口B192008無1RS-232輸出輔GPS串口A192008無1RS-232輸入和輸出主GPS串口A192008無1RS-422輸出主GPS串口B192008無1RS

10、-422輸出可選波特率為：4800,9600,19200,38400默認輸出的NMEA語句為：NMEA語句數(shù)據(jù)更新率主GPS串口AGGA,GSV,VTG,ZDA,HDT,ROT1Hz主GPS串口BGGA,GSV,VTG,ZDA,HDT,ROT1Hz輔GPS串口A無無通過計算機對VECTOR的串口設(shè)置方法如下：1. 將VECTOR接出的DB9串口A與計算機的串口相連接，設(shè)置計算機的串口為19200,N,8,1,建立連接。2. 修改波特率：$JBAUD,r,OTHER其中“r”表示波特率；OTHER為設(shè)置所指定的串口，空白時為設(shè)置當前串口3. 設(shè)置輸出的NMEA語句$JASC,msg,r,OTHE

11、R其中msg”和r”表示見下表；OTHER為設(shè)置所指定的串口，空白時為設(shè)置當前串口msgr(Hz)描述（其中$XXXX劾語句名，*cc為校驗和）GPGGA5,1,0,0.2$GPGGA,hhmmss.ss,ddmm.mmmm,s,dddmm.mmmm,s,n,qq,pp.p,saaaaa.aa,M,土xxxx.xx,M,sss,aaaa*cchhmmss.ssUTC時分秒.秒秒ddmm.mmmmimb.分s緯度，N=北；，=南dddmm.mmmm分.分s經(jīng)度，E=東；心西n定位品質(zhì)，0=不定位；1=自主定位；2=差分定位；9=歷書推算qq定位結(jié)算用到的衛(wèi)星數(shù)pp.pHDOP=0.0到9.9sa

12、aaaa.aa海拔局度M高度單位，米+xxxx.xx橢球高度M單位，米sss差分修正壽命，秒aaaa參考臺站IDGPGLL5,1,0,0.2$GPGLL,ddmm.mmmm,s,dddmm.mmmm,s,hhmmss.ss,s,v*ccddmm.mmmnffi.分s緯度，N=北；，=南dddmm.mmmm分.分s經(jīng)度，E=東；心西hhmmss.ssUTC時分秒.秒秒s當前狀況，A=有效；V=無效v當前模式，A=自動；4差分；E=估計；燮手動輸入S=模擬；N=無效GPGSA1,0$GPGSA,a,b,cc,dd,ee,ff,gg,hh,ii,jj,kk,mm,nn,oo,p.p,q.q,r.r*

13、cca衛(wèi)星獲得模式，鮮強制；A=自動b定位模式，1=無效；2=2D;3=3Dcc到oo衛(wèi)星信號占用的頻道，對應(yīng)12個頻道，無效位表示頻道空閑p.pPDOP=1.0到9.9q.qHDOP=1.0到9.9r.rVDOP=1.0至V9.9GPGST1,0$GPGST,hhmmss.ss,a.a,b.b,c.c,d.d,e.e,f.f,g.g*cchhmmss.ssUTC時分秒.秒秒a. a估計誤差，rmsb. b軸方向標準背離，米c. c軸方向標準背離，米d. d軸方向誤差，度e. e緯度標準背離誤差，米f. f經(jīng)度標準背離誤差，米g. g高度標準背離誤差，米GPGSV1,0$GPGSV,t,m,n

14、,ii,ee,aaa,ss,ii,ee,aaa,ss,*cct信息的總條數(shù)m第幾條n可見衛(wèi)星總數(shù)ii衛(wèi)星編號ee衛(wèi)星仰角，0到90度aaa衛(wèi)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.ssUTC時分秒.秒秒a當前狀況，A=有效；V=無效ddmm.mmr分.分分分n緯度，N=北；，=南dddmm.mmr分.分分分w經(jīng)度，E=東；心西z.z速度，節(jié)y.y軌跡，參考真北方向ddmmyy公歷日、月、年d.d磁

15、變化，度ve=東；w=rnw當前模式，A自動；4差分；E一估計；燮手動輸入S模擬；N=無效GPRRE1,0$GPRRE,n,ii,rrii,rr,hhh.h,vvv.v*ccn當前定位結(jié)算所用的衛(wèi)星數(shù)量ii衛(wèi)星編號rr殘存量，米hhh.h估計水平位置誤差，米vvv.v估計垂直位置誤差，米GPVTG5,1,0,0.2$GPVTG,ttt,c,ttt,c,ggg.gg,u,ggg.gg,u,v*ccttt真北方向夾角，000到359度c真北方向表示，永遠為Tttt磁北方向夾角，000到359度，只有使用磁羅經(jīng)時才有c磁北方向表示，永遠為Mggg.gg速度，000到999節(jié)u速度單位，永遠為“N”，

16、表示海里/小時ggg.gg速度，000到999公里/小時u速度單位，永遠為“K”，表示公里/小時v當前模式，A=自動；4差分；E=估計；燮手動輸入S=模擬；N=無效GPZDA5,1,0,0.2$GPZDA,hhmmss.ss,dd,mm,yyyy,xx,yy*cchhmmss.ss通過GP笠位得到的的UTC寸間dd公歷日，0到31mm公歷月，0到12yyyy公歷年，xx當?shù)貢r區(qū)，+13到一13yy當?shù)貢r區(qū)，0到59HDT10,5,1,0,0.2$HEHDT,x.x,T*ccx.x指向T有效的ROT10,5,1,0,0.2$HEROT,x.x,A*ccx.x角度變化率A有效的INTLT1,內(nèi)置傾

17、角傳感器輸出數(shù)據(jù)0HPR10,5,1,0,0.2$PSAT,HPR,time,heading,pitch,roll,*7BtimeGPS時間heading指向，度pitch仰伏角度，度roll搖擺角度，度4.修正指向誤差在安裝過程中，由于場地限制，VECTOR的指向可能會與待測方向不一致，可以通過角度偏移量設(shè)置使VECTOR輸出的方向與待測方向達成一致。另外，如果有條件的話，還可以使用高精度的陀螺儀校準VECTOR,通過角度偏移量設(shè)置，提高定向精度。命令格式：$JATT,HBIAS,xx=180度到+180度，默認設(shè)置為0度。范例：VECTOR的安裝方向與待測基線方向垂直，并且指向左舷，即實測

18、指向為待測基線方向逆時針轉(zhuǎn)90度。修正設(shè)置命令為：$JATT,HBIAS，905. 設(shè)置差分模式VECTOR支持三種通用的差分模式：由用戶建立的GPS差分基準站結(jié)算差分修正，通過串口輸入的外部差分數(shù)據(jù)；接收沿海信標臺站發(fā)射的公共BEACON(SBX)差分數(shù)據(jù);以及接收WASS(SBAS)差分信號。用戶根據(jù)差分類別設(shè)置查分模式。命令格式：$JDIFF,diff默認差分模式為WASSdiff=OTHER使用通過串口輸入的外部差分；BEACON使用內(nèi)部信標接收機接收到的信標差分；WAAS使用內(nèi)部WAAS接收通道接收到的廣域差分；NONE不指定差分來源。以用戶接收信標差分為例，設(shè)置命令為：$JDIFF,BEACONVECTOR采用了專利的COAST技術(shù)，延長了差分數(shù)據(jù)有效的時限。這