精準定位解決方案一直以實施難度大而著稱。我們的分步實施指南將通過高效、簡便的方式指導您完成整個過程的每一步。

在最近的一篇文章中，我們介紹了 OpenMower 平臺，這是使用 u-blox ZED-F9R 模塊測試高精度定位性能的一種快速簡便的方法。但如果您想從頭開始創建一個厘米級定位解決方案，以適應特定應用的設計限制，應該怎么做？正確設置 GNSS 接收機、校正服務接收機、校正服務和慣性傳感裝置最初可能讓人望而生畏，即使對于擁有開發標準 GNSS 解決方案經驗的公司來說，也不例外。

不過好消息是，我們會為您提供支持。我們的入門指南將指引您完成整個過程的每一步，從最初的采購清單，一直到解決方案啟動和運行后您要注重的細節。

服務機器人、電動滑板車及更多……

我們首先簡單介紹一下 ZED-F9R 模塊：ZED-F9R 是 u-blox 在過去幾年中推出的眾多高精度定位解決方案之一，這款模塊將一度僅有高價值應用才能實現的定位性能帶入了大眾市場。該模塊專為在最具挑戰性的應用中提供高精度 GNSS 定位而打造，并且針對服務機器人和電動滑板車等慢速移動應用進行了優化。

ZED-F9R 結合了能同時跟蹤多達四個 GNSS 星座的多頻段 GNSS 系統和慣性傳感器技術，可以彌補臨時信號中斷，從而顯著縮短了開發可靠的厘米級定位解決方案所需的時間。以下一些建議可以幫您邁出第一步。

首先準備好所有必備元器件

ZED-F9R

GNSS 技術具有其獨特的優勢，只需要兩個組件就能確定地球上任何地方的位置：一個 GNSS 接收機和一根天線。其他一切服務都由國家出資建設的基礎設施免費提供，其中大部分基礎設施都在太空中運行。

開發高精度定位解決方案的購物清單有點長。但正如您將在本文中看到的那樣，ZED-F9R 提供的高度技術集成消除了許多復雜性。

當然，您需要一個可以正常工作的 ZED-F9R 模塊。我們的 C102-F9R 評估套件對于首次接觸這個方面的用戶是很好的起點，可提供能滿足大多數用途的、經過測試的即用型設備。如果您選擇定制 PCB，應確保該模塊包括與接收機的 UART 連接，最好還支持 USB。

C102-F9R 評估套件

其次，一定要選擇合適的天線。您需要增益至少為 17 dB 的多頻段 L1 和 L2 天線，以便為 GNSS 接收機模塊正確提供信號。其設計應該考慮到了 RTK（實時動態）應用，可能需要天線周邊鋪地來實現最佳性能。ANN-MB 就是很好的起點。

ANN-MB

然后，您還需要通信信道，以便將車輛的里程測量數據傳送給 GNSS 接收機，這是高精度定位不可或缺的一環。其形式可以是用于輪速脈沖和方向的專用硬件引腳，也可以是串行接口。

為實現厘米級定位，您需要 GNSS 校正數據。校正數據的來源多種多樣，包括本地 GNSS 基準站，或是訂閱式 GNSS 校正服務。

u-center

最后，為了進行開發和測試，您需要一臺主機，例如一臺運行 u-center 并與接收機進行串行通信連接的 PC。使用嵌入式主機取代 PC 時，不要忘記在最終設計中保留監測和調試功能。

設置解決方案，實現最佳精準定位性能

了解了如何將接收機連接到 u-center 以進行監測和配置（如文末的入門指南中所述）之后，您必須安裝 GNSS 接收機和天線，以獲得最佳性能。

只有要求最嚴苛的應用才注重接收機的位置。更重要的是接收機的方位，要正確使用慣性傳感器數據，必須測量接收機的方位，確保其誤差在幾度以內。

為了在解決方案的整個生命周期內保證可靠的性能，請確保接收機牢固地固定在車架上，并防止過度振動。

為了保證可靠的性能，天線的位置尤為重要。天線應放置在擁有清晰天空視野的位置。將天線盡可能靠近接收機可以進一步提高性能。

測試 GNSS 信號接收情況

安裝好硬件、建立與增強服務的連接并配置好通信接口后，即可使用 u-center 測試 GNSS 信號接收情況了。先將接收機與 u-center 連接，然后前往一個視野開闊的地點，等待接收機建立 3D 定位，并檢查可用的衛星信號。

如果您在多個頻段上接收到至少 20 個符合預期的星座信號，且平均載波噪聲比 C/N0 至少達到 40，則表示 GNSS 信號接收情況良好。但如果信號質量很差，則應先改善信號質量再繼續。請記住，在所有情況下，GNSS 信號不好都會導致導航性能低下。如果接收到的 GPS 信號質量較差，可能的原因是天線選擇不當、天線周邊鋪地缺失和天線布設不當。

設置校正數據源

接收機需要連續的 GNSS 校正數據流，這樣才能提供適當的 RTK 性能。在本文中，我們將介紹利用 NTRIP（通過互聯網協議進行的 RTCM 網絡傳輸）協議發送校正數據的關鍵要點。下一篇文章將更具體地介紹通過 MQTT 協議接收校正數據的情況，例如 u-blox PointPerfect GNSS 增強服務。

PointPerfectGNSS 增強服務

如果使用 NTRIP，則需要訪問 NTRIP Caster（地址、端口、用戶名和密碼）。要使用 Caster，可以使用附近的 GNSS 基站和 RTK2go 等 RTK 通播服務，或者使用商業 GNSS 校正服務。

u-center 可讓您實時監測 RTK 狀態。在開闊天空的條件下，設置良好的系統應在兩分鐘內確定 RTK 定位。

固定傳感器融合設置

為實現可靠的厘米級定位性能，最后一步（也是最重要的一步）涉及到為傳感器融合設置接收機。首先，您需要通過接收機上的專用引腳（僅適用于汽車應用場景）或串行接口，向接收機提供里程測量數據。如果使用串行接口，要確保數據流的質量足夠高，具有最低的采樣延遲和數據丟失，并且按固定間隔輸送。

接下來，選擇最合適的動態模型（汽車、機器人割草機或電動滑板車）來配置傳感器融合解決方案，并確定接收機相對于車輛的方向。在汽車應用場景中，可考慮使用自動對齊功能，以節省時間和精力。

接下來只需要設置導航輸出率，就可以開始校準和測試解決方案（如文末的入門指南中所述）了。

恭喜，大功告成！

衷心希望這篇文章和文末這個更加詳細的入門指南能讓您相信，安裝高精度定位解決方案并不難。

/關于u-blox公司/

瑞士u-blox公司(SIX:UBXN)專注于為客戶提供豐富的芯片和模塊產品以及全面的物聯網服務，賦能客戶以實現精準定位與萬物互聯。我們憑借業界領先的解決方案持續推動未來汽車與物聯網行業的創新升級。u-blox公司總部設于瑞士蘇黎世塔爾維爾，目前全球員工約1,400名，可為客戶量身打造出兼具精準、智能和可持續性的解決方案。