用于非 GPS 导航的 Pozyx

本文介绍了如何 Pozyx 系统的基础上 DWM1000 可用作 GPS 的短程替代品,允许使用 Loiter、PosHold、RTL、Auto indoors 等定位控制模式。

所需硬件

放置地锚

锚点应放置成矩形。ID 值最小的锚点(每个设备上的 ID 值都是十六进制)将作为 "原点",并应放置在矩形的左下角。其余三个锚点应分别放置在一个角上,这样锚点 ID 就会随着矩形内 "N "字形的移动而增加。如果从原点锚点到第 2 个锚点之间的直线是正北方向,配置会稍微简单一些,但这并不是必需的。 BCN_ORIENT_YAW 参数可以用来解释这种差异。

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准备标签

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  • 将(飞行)控制器的一个遥测接口连接到 UNO。上面显示的是 Telem1,但任何串行端口都能正常工作。

  • (飞行)控制器 UART 端口的接地应与 UNO 的一个接地引脚相连。

  • (飞行)控制器的 UART 端口 TX 应连接到 UNO 的第 10 针。

  • (飞行)控制器的 UART 端口 RX 应连接到 UNO 的针脚 11。

  • (飞行)控制器的 UART 端口 VCC 可以连接到 UNO 的 5V 连接器,以便从(飞行)控制器为 Uno/Pozyx 供电。

应使用 Arduino IDE 加载 室内照明素描 首先更改锚标记,然后将其添加到 Uno 上 在这里找到 以匹配设置中的标记 ID。

此时,您可以通过以下方式测试标签的通信能力:

  • 启动所有锚。

  • 将 UNO 的 B 型 USB 连接到电脑。

  • 连接 Arduino IDE 的串行监视器(设置为波特率 115200),检查是否出现 "Beacon Configuration failed(信标配置失败)"信息。如果出现,请检查 ID 是否已在 IndoorLoiter2.ino 草图(上文)中正确设置。

将 Pozyx 标签安装到 Arduino Uno 的顶部,然后安装到载具上。

通过地面站进行配置

连接地面站并设置以下参数:

  • 设置 BCN_TYPE 至 1(表示使用 Pozyx 系统)

  • 设置 BCN_LATITUDE, BCN_LONGITUDEBCN_ALT 以符合您的实际位置。虽然要从 ArduPilot 的小型数据库中正确查找罗盘的偏角,但准确获取这些值并不特别重要。

  • 设置 BCN_ORIENT_YAW 是指从原点锚点到第二个锚点的航向。获取该值的一种方法是,站在原点操纵载具,使其车头指向第二个信标。从 HUD 上读取载具的航向,并将此值输入到 BCN_ORIENT_YAW

  • 设置 EK3_SRC1_POSXY 至 4(灯塔)

  • 设置 EK3_SRC1_VELXY 至 0(无)

  • 设置 EK3_SRC1_VELZ 至 0(无)

  • 设置 EK3_SRC1_POSZ 至 4(灯塔)

  • 设置 EK3_SRC1_YAW 改为 1(指南针),因为该设备需要使用指南针。

  • 设置 上膛检查 到 -9,以禁用 GPS 上膛检查

  • 设置 SERIAL1_BAUD 改为 115,将 SERIAL1 端口的波特率设为 115200(如果使用其他 SERIAL 端口,则将其波特率设为 115)

  • 设置 serial1_protocol 设为 13(信标),以便读取 IndoorLoiter2 协议(如果使用其他端口,请将其协议设为 13)

  • 设置 brd_ser1_rtscts 设置为 0 以确保 Telem1 不使用流量控制(如果使用 Telem2,则设置为 brd_ser2_rtscts 而使用无流量控制的 SERIAL 端口则不需要)。

地面测试

  • 将(飞行)控制器连接到地面站。您可能还需要连接锂电池,因为有些电脑的 USB 端口无法为(飞行)控制器+Pozyx+Uno 组合提供足够的电力。

  • 按下 UNO 的白色或红色重置按钮,该按钮位于 USB 端口旁边(见上图)

  • 大约 1 分钟后,载具的位置应跳转到您在配置步骤(上文)中输入的经度和纬度。如果没有,请将 USB 电缆连接到 UNO 的 USB 端口,打开 Arduino IDE 的串行监视器,查找错误。

  • 检查载具位置是否相对稳定(即移动距离不超过一米)

  • 在锚点之间走动载具,确保其在地图上的位置正确更新

飞行测试

将发射机设置为稳定、AltHold 和 Loiter 飞行模式。在 AltHold 模式下起飞并保持稳定悬停。切换到 "着陆 "模式,但随时准备在飞行器位置或高度不稳定时切换回 "保持高度 "或 "稳定 "模式。

数据闪存记录

与信标的距离可在数据闪存日志 BCN 报文的 D0、D1、D2 和 D3 字段中找到。

用户视频