如何利用GSG-721與ublox GNSS接收機實現RTK功能仿真？

作者介紹

一、前言

實時動態載波相位差分技術（RTK）是應用測量來糾正當前衛星導航（GNSS）系統的常見誤差。RTK定位是基于至少兩個GNSS接收機——參考站和一個或多個流動站。參考站在可視衛星中獲取測量數據，然后將這些數據和它的位置一起廣播給流動站。流動站也收集衛星的測量數據，并將其與參考站傳輸過來的參考校正RTCM數據一起處理，實現厘米級的定位精度。

RTK技術在許多領域都有廣泛的應用，特別是在地理測量、土地測繪、建筑施工和機器導航等領域。它可以提供高精度的位置信息，使得在這些領域中進行精確測量、定位和導航成為可能。

今天，德思特術工程師何佳壕為您介紹如何利用GSG-721 GNSS模擬器與RTCM功能插件實現一次RTK功能仿真！

二、了解Skydel RTCM插件

德思特GNSS模擬器可以在本地實現RTK的仿真，Skydel RTCM 插件允許模擬來?基站的 RTCM 3.3消息，??需為基站接收器?成真實的射頻信號。RTCM 消息可以通過串行端?連接或 NTRIP從 Skydel 應?程序流式傳輸到流動站接收器。

三、測試目的

本次測試我們將模擬GPS L1+L2，BEIDOU B1+B2信號輸出一個圓形軌跡，并針對RTK開啟與否對定位精度的影響做對比。

四、測試前準備

（一）測試器材檢查

本次測試我們需要用到的硬件有：

● GSG-721 GNSS模擬器以及配套的顯示器、鼠標、鍵盤

● Ublox GNSS接收器，型號：C099-F9P-0,支持RTK功能

● 安裝了ublox上位機軟件u-center 23.08version的PC一臺

● 路由器，提供本地網絡與可能用到的VPN網絡

● 其他連接用配件

（二）測試連線

測試中共有三套測試連線：

①射頻組：GSG-721的前面板GNSS仿真信號端口出接出線纜，加入10dB+20dB衰減器（公進母出），接入Ublox GNSS接收器左上角ZED端口。

②網絡組：外部以太網接入到路由器WAN端口，LAN1接出至GSG-721后面板以太網端口；LAN2接出至安裝了ublox上位機軟件的PC以太網端口。

③電源組：GSG-721后端直接接入220V交流電，Ublox電源線與數據線是分開的兩條線纜，需要都接入到目標PC上。

至此，我們就完成了基本的連線。

五、測試配置——GSG-721 Skydel界面配置

（一）軟件license檢查

打開Skydel主界面，點擊"Help"-“About GSG-7”，檢查是否具有相關星座選件、MULTI選件、RTK選件。

（二）基準站（Base）配置

1.預保存

打開一個Skydel實例，開始一個新的配置，此處可以“ctrl+s”將該配置做預保存，命名為Base以方便后續區分。

2.輸出信號設置

導航到Settings – Output（設置 - 輸出），選擇NoneRT，雙擊兩次，分別選擇：

● GPS L1CA+BEIDOU B1

● GPS L2C + BEIDOU B2

3.時間同步

在Setting設置->Vehicle車輛->Body車身中選擇參考站位置。將軌跡類型設置為“Fixed固定”，并輸入坐標經緯高=（-73°,45°,2）。

4.RTCM配置

將RTCM插件加載到配置中。進入Settings設置->Plug-ins插件，選擇Add Plug-in添加RTCM插件。設置插件實例的名稱和類型，并選擇 "OK"。選擇新的插件，在本案例中我們將使用Ntrip直接傳輸。

①勾選Ntrip選項，點擊右側“config”

②可設置端口號默認為2101，勾選：Accept connections from other PCs in network

③根據GNSS星座需求，配置對應的RTCM消息類型，本例中選擇：

1006,1033,1073,1077,1123,1127

④打開命令行，輸入“ifconfig”,獲取本機IP地址192.168.100.255：

至此，我們完成了基準站配置。

（三）流動站（Rover）配置

1.預保存

新打開一個Skydel實例，開始一個新的配置，此處可以“ctrl+S”將該配置做預保存，命名為Rover以方便后續區分。

2.輸出信號設置

與基準站配置一致：導航到Settings – Output（設置 - 輸出），選擇DTA-2116，雙擊兩次，分別選擇：

GPS L1CA+BEIDOU B1

GPS L2C + BEIDOU B2

3.時間同步

進入Settings設置->Global全局->Synchronize simulators，設置復選框Sync Time（Master），這將允許參考站模擬與流動站模擬同步開始。設置復選框"Automatically broadcast configuration on simulation start"。在Exclude一欄，勾選所有選項。

4.設置車輛軌跡

在Settings設置->Vehicle車輛->Body車身中選擇參考站位置。將軌跡類型設置為"Circle（圓形）"，并輸入坐標經緯高=（-73°,45°,2)，軌跡半徑為50m，速度、方向默認。

保存配置，至此我們完成了流動站配置。

（四）ublox u-center設置

1.連接

①在準備好的PC上連接ublox接收機，打開設備管理器，查看串口號，本例中串口號為COM4。

②打開u-center，在上方receiver選擇對應串口COM4，設置波特率模式為：“Autobauding”，等待連接成功。

2.觀測無RTK情況

在Skydel中選擇“Rover”實例，點擊“Start”，Ublox中打開GNSS信號觀測窗口、Chart圖，點擊冷啟動，等待信號穩定后，觀測到定位模式為3D，觀測高度偏移：

可以看到設置高度為2m，但是定位結果并沒有在2m附近穩定下來，最高達到了2.6m，定位偏差基本在0.1-0.5米內。

3.觀測有RTK情況

①進入U-Center，點擊Receiver中的 "NTRIP Client"：

②在這個窗口中，輸入之前GNSS模擬器所在的IP地址與Ntrip端口號：

● IP：192.168.100.255

● Port：2101

點擊更新源表，出現Skydel后選擇OK，此時下方Ntrip端口變綠，RTCM消息開始推送。

③冷啟動設備，等待信號穩定，定位模式變為3D/DGNSS,觀測高度偏移，我們注意到這次的高度是穩定的，精確定位到高度為2m,誤差區間為±0.1米,即RTK功能正常發揮作用。

END

通過此次文章，您是否已經了解到如何利用GSG-721與ublox GNSS接收機實現RTK功能仿真？如果您在操作中有問題或想了解更多，歡迎聯系德思特！

關于德思特

德思特是原虹科測試測量事業部孵化出來的獨立公司，基于超過10年的業務沉淀，德思特公司專注提供電子測試/測量解決方案。主要業務范圍涵蓋：汽車電子仿真及測試、射頻微波及無線通信測試、無線頻譜監測與規劃、無線通信（包括智能網聯汽車無線通信、軌道交通、衛星通信、室內無線通信）、半導體測試、PNT解決方案、大物理和光電測試等。

核心成員具有9年以上的測試測量、無線通信及其他相關行業資歷；技術團隊獲得世界五百強PNT解決方案合作伙伴Safran的GNSS技術及信號仿真和軟件Skydel培訓認證證書、航空航天測試和測量合作伙伴Marvin Test 的自動化測試軟件ATEasy培訓認證證書。

德思特研發部，核心成員獲得國際項目管理師PMP認證資質，并具備LabVIEW、python等多種編程語言能力，優勢能力集中于：HIL測試，半導體測試，EOL測試和質量檢測等多種系統研發集成，擁有10多個實用新型和專利授權。

圍繞汽車電子、射頻微波、通信、航空航天等行業提供專業可靠的解決方案，現有客戶包括華為、德賽西威、蔚來汽車、理想汽車、航天科工集團、清華大學、北京航空航天大學、中電科集團等。

此外，我們還是中國無線電協會、中國通信企業協會、雷達行業協會、RIS智能超表面技術協會等行業協會的會員。

審核編輯 黃宇