本文以華測CHC? CGI-610組合導(dǎo)航為例

主機安裝方法

在實際安裝時，主機的GNSS1、GNSS2、4G接口分別通過數(shù)據(jù)線連接兩個GNSS天線、4G天線，最后一個COM接口連接數(shù)據(jù)線,用于連接工控機以及外接電源。

數(shù)據(jù)線接口定義

19PIN 數(shù)據(jù)線主要包括 3 個 RS232，1 個 RS422，1 個 CAN，一個電源口，其中C_RS232：可通過網(wǎng)頁配置選擇輸出組合導(dǎo)航融合數(shù)據(jù)（包括 GPCHC、GPGGA、GPRMC），最高輸出頻率 100HZ，默認波特率 230400，其與工控機連接。

數(shù)據(jù)協(xié)議

主機與工控機通過GPCHC 數(shù)據(jù)協(xié)議進行GPS信息傳輸，可通過 RS232 C 口以及 RS422 口輸出，默認波特率 230400。具體定義可參考說明書。

$GPCHC,GPSWeek,GPSTime,Heading,Pitch,Roll,gyro x,gyro y,gyro z,accx,accy,accz,Lattitude, Longitude,Altitude,Ve,Vn,Vu,Baseline,NSV1,NSV2,Status,Age,Warming,Cs<CR><LF>

GPS驅(qū)動

利用ROS自帶的串口包，從串口中讀取GPCHC 數(shù)據(jù)協(xié)議的GPS數(shù)據(jù)，將其解析并發(fā)布至相關(guān)話題。

基本知識

1.串行通訊

串行通信技術(shù)，是指通信雙方按位進行，遵守時序的一種通信方式。串行通信中，將數(shù)據(jù)按位依次傳輸， 每位數(shù)據(jù)占據(jù)固定的時間長度，即可使用少數(shù)幾條通信線路就可以完成系統(tǒng)間交換信息，特別適用于計算機與計算機、計算機與外設(shè)之間的遠距離通信。串行通信多用于系統(tǒng)間通信（多主控制系統(tǒng)）、設(shè)備間（主控設(shè)備與附屬設(shè)備）、器件間（主控CPU與功能芯片）之間數(shù)據(jù)的串行傳送，實現(xiàn) 數(shù)據(jù)的傳輸與共享。
串行總線通信過程的顯著特點是：通信線路少，布線簡便易行，施工方便，結(jié)構(gòu)靈活，系統(tǒng)間協(xié)商協(xié)議，自由度及靈活度較高，因此在電子電路設(shè)計、信息傳遞等諸多方面的應(yīng)用越來越多。 [2]
串行通信是指計算機主機與外設(shè)之間以及主機系統(tǒng)與主機系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的串行傳送。使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個固定的時間長度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別適用于計算機與計算機、計算機與外設(shè)之間的遠距離通信。
分類編輯

串口

串行接口簡稱串口，也稱串行通信接口或串行通訊接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的擴展接口。串行接口 （Serial Interface）是指數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送。其特點是通信線路簡單，只要一對傳輸線就可以實現(xiàn)雙向通信（可以直接利用電話線作為傳輸線），從而大大降低了成本，特別適用于遠距離通信，但傳送速度較慢。

接口劃分標準

串行接口按電氣標準及協(xié)議來分包括RS-232-C、RS-422、RS485。RS-232-C、RS-422、RS485標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接插件、電纜或協(xié)議。

RS-232

也稱標準串口，最常用的一種串行通訊接口。其特點有：

信號線少

其使用9芯D型插座（DB9）

其中發(fā)揮主要作用的是2，3，5號引腳，起作用分別是數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)輸出和信號接地。

采用負邏輯傳送

規(guī)定邏輯“1”的電平為-5V~-15 V，邏輯“0”的電平為+5 V～+15 V。RS -232的噪聲容限為2V，接收器將能識別高至+3V的信號作為邏輯“0”，將低到-3 V的信號作為邏輯“1”。

傳送距離較遠

其傳送距離一般可達30 m

靈活的波特率選擇

RS-232規(guī)定的標準傳送速率有50b/s、75b/s、110b/s、150b/s、300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s，可以靈活地適應(yīng)不同速率的設(shè)備。對于慢速外設(shè)，可以選擇較低的傳送速率：反之，可以選擇較高的傳送速率。

2.GPS協(xié)議

簡介

GPS協(xié)議一般指：NMEA-0183協(xié)議。NMEA-0183協(xié)議是GPS接收機應(yīng)當遵守的標準協(xié)議，大多數(shù)常見的GPS接收機、GPS數(shù)據(jù)處理軟件、導(dǎo)航軟件都遵守或者至少兼容這個協(xié)議。
它是一套定義接收機輸出的標準信息，有幾種不同的格式，每種都是獨立相關(guān)的ASCII格式，逗點隔開數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流長度從30-100字符不等，通常以每秒間隔選擇輸出。最常用的格式為"GGA"，它包含了定位時間，緯度，經(jīng)度，高度，定位所用的衛(wèi)星數(shù)，DOP值,差分狀態(tài)和校正時段等，其他的有速度，跟蹤，日期等。NMEA-0183實際上已成為所有的GPS接收機和最通用的數(shù)據(jù)輸出格式，同時它也被用于與GPS接收機接口的大多數(shù)的軟件包里。

語句

NMEA-0183協(xié)議定義的語句非常多，但是常用的或者說兼容性最廣的語句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等，各個語句定義可參考這里。
NMEA通訊協(xié)議所規(guī)定的通訊語句都已是以ASCII碼為基礎(chǔ)的，NMEA-0183協(xié)議語句的數(shù)據(jù)格式如下：
“$”為語句起始標志；“，”為域分隔符；“ *”為校驗和識別符，其后面的兩位數(shù)為校驗和，代表了“$”和“*”之間所有字符的按位異或值（不包括這兩個字符）；“/”為終止符，所有的語句必須以回車換行來結(jié)束，也就是ASCII 字符的“回車”（十六進制的0D）和“換行”（十六進制的0A）。
在讀取輸出語句時數(shù)據(jù)之間最好用“，”區(qū)分，不要按位讀取，以保證應(yīng)用程序的兼容性。
例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,40.4,24.4,32.2*0A

補充：ASCII碼

簡介

ASCII是基于拉丁字母的一套電腦編碼系統(tǒng)，主要用于顯示現(xiàn)代英語和其他西歐語言。它是最通用的信息交換標準，到目前為止共定義了128個字符。

產(chǎn)生原因

在計算機中，所有的數(shù)據(jù)在存儲和運算時都要使用二進制數(shù)表示，而具體用哪些二進制數(shù)字表示哪個符號，當然每個人都可以約定自己的一套（這就叫編碼），而大家如果要想互相通信而不造成混亂，那么大家就必須使用相同的編碼規(guī)則，于是美國有關(guān)的標準化組織就出臺了ASCII編碼，統(tǒng)一規(guī)定了上述常用符號用哪些二進制數(shù)來表示。

表達方式

ASCII碼，使用7 位二進制數(shù)（剩下的1位二進制為0）來表示所有的大寫和小寫字母，數(shù)字0 到9、標點符號，以及在美式英語中使用的特殊控制字符。十進制 (0 - 127)，十六進制 (0 - 7F)。

• 0～31及127(共33個)是控制字符或通信專用字符（其余為可顯示字符），如控制符：LF（換行）、CR（回車）等，它們并沒有特定的圖形顯示，但會依不同的應(yīng)用程序，而對文本顯示有不同的影響。
• 32～126(共95個)是字符(32是空格），其中48～57為0到9十個阿拉伯數(shù)字，65～90為26個大寫英文字母，97～122號為26個小寫英文字母，其余為一些標點符號、運算符號等。

同時還要注意，在標準ASCII中，其最高位(b7)用作奇偶校驗位。所謂奇偶校驗，是指在代碼傳送過程中用來檢驗是否出現(xiàn)錯誤的一種方法，一般分奇校驗和偶校驗兩種。奇校驗規(guī)定：正確的代碼一個字節(jié)中1的個數(shù)必須是奇數(shù)，若非奇數(shù)，則在最高位b7添1；偶校驗規(guī)定：正確的代碼一個字節(jié)中1的個數(shù)必須是偶數(shù)，若非偶數(shù)，則在最高位b7添1

常用工具

ASCII碼在線轉(zhuǎn)換計算器及轉(zhuǎn)換表

實際使用感受

• 導(dǎo)航設(shè)備在室內(nèi)或靠近樓房時信號較差，需要到室外才可以正常接收GPS信號
• 導(dǎo)航設(shè)備使用前需要進行配置，具體配置方法可參考設(shè)備說明書
• 導(dǎo)航設(shè)備通過串口與工控機通信

參考資料

百度百科、華測CHC? CGI-610組合導(dǎo)航說明書

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Apollo详解之定位模块———导航设备硬件基础的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。