GNSS плата PiHatel

В разделе описана работа, функционал и область применения платы PiHatel с ГНСС модулем.

Подключение к PiHatel

Модуль расширения PiHatel представляет собой решение для одноплатных компьютеров Raspberry Pi 3 и 4, которое способно предоставить вам возможность создать базовую станцию, ровер а также быть макетной платой для собственных изысканий в сфере геодезического оборудования. Данная плата может работать на всех популярных операционных системах включая Windows, Linux и MacOS. Сердцем платы является GNSS модуль от компании ComNav - K803, который может выполнять различные задачи, в том числе и в сфере геодезии. В статье будут рассмотрены варианты подключения платы, интерфейсы управления и контроля:

Подключение к плате может происходить через разъем 40 pin или через USB Type-c, который подключен напрямую к GNSS модулю.

Ниже представлена распиновка платы PiHatel, описание пинов приведено в таблице. 

распиновка.png

Описание пиновСнимок экрана 2023-11-03 в 17.53.38.png

Модуль K803 имеет 3 внешних UART порта, расположение которых отображено на рисунке ниже. 
COM1 - подключен к разъему 40pin (для общения с raspberry pi).
COM2 - расположен на падах в 5-ти контактном разъеме Uart и RS232.
COM3 - с помощью микросхемы CP2102 конвертируется в USB и располагается в Type-C разъеме.

порты.png

Также на плате имеются PPS и EVENT для двусторонней синхронизации. Эти выводы открывают возможность использования платы в аэрофотосъемке. Антенна подключается при помощи качественного SMA разъема согласованного на 50 Ом. Также есть возможность подключения активной антенны, с питанием 3.3 В. Это позволяет использовать длинный кабель для вывода антенны в удобное для вас место.

event.png

Визуально оценить работу PiHatel можно посредством следующего:

1. Индикатор PWR показывает наличие питания. При подаче питания загорается красным цветом.

2. Индикатор PVT показывает, сколько спутников на данный момент видит плата (периодически моргает столько раз, сколько спутников видит).

3. Индикатор RTK информирует о том, что формируется RTK поправки (моргает раз в секунду, если формируются).

4. Индикатор PPS. Мигает в тот момент когда на пине PPS формируется 3.3В.

PiHatel открывает новые горизонты для специалистов в области геодезии и навигации, позволяя им создавать собственные уникальные решения, адаптированные под свои конкретные потребности.

кнопка.png

Модуль расширения PiHatel

Модуль расширения PiHatel представляет собой решение для одноплатных компьютеров Raspberry Pi 3 и 4, которое способно предоставить вам возможность создать базовую станцию, ровер а также быть макетной платой для собственных изысканий в сфере геодезического оборудования. Данная плата может работать на всех популярных операционных системах включая Windows, Linux и MacOS. Сердцем платы является GNSS модуль от компании ComNav - K803, который может выполнять различные задачи, в том числе и в сфере геодезии.

Управлять модулем расширения PiHatel вы можете с помощью своих программ и скриптов, а также можете использовать open source проекты от компании Vanavara Digital. Проекты PiSun и PiSun RPI созданы для работы с данной платой, с помощью них вы можете создать собственную базовую станцию с записью статики и вещанием дифференциальных поправок для работы в RTK. Подробнее об этих проектах вы можете узнать по ссылке: PiSun.

Также плату можно использовать в качестве ровера в связке с андроид. Для данной задачи есть два приложения 7Star и PiSatel. Ознакомиться с функционалом данных приложений вы можете по ссылкам: 7Star и PiSatel.

Скачать 3D модель платы PiHatel вы можете по ссылке: PI_Hatel_2.step.zip.

dedb0fd0-da13-438c-87eb-305d20d7142a.png

Технические характеристики:

  1. GPS, GLONASS, BEIDOU, GALILEO, QZSS, IRNS, SBAS

  2.  L1, L2, L5, B1, B2, B3, E1/E5a/E5b

  3. Питание: 5в от USB TypeC + выдача питания для одноплатного компьютера

  4. Потребление: чуть больше 1 ватта

  5. РТК: 1-5-10 Гц

  6. PPK: 1-5-10 Гц

  7. SMA разъем для ГНСС антенны

  8. Подключение с помощью USB Type - C и UART

K803 - это полнофункциональная трехчастотная плата GNSS OEM с модулем IMU, отличающаяся превосходной производительностью и компактным дизайном. Модуль обеспечивает высокую точность и надежность позиционирования в RTK или PPK решении даже в сложных условиях.

Плата оснащена базовым набором индикации для взаимодействия с пользователем, присутствуют три светодиода и кнопка, которые вы можете использовать в своих программах.

Также на плате имеются PPS и EVENT для двусторонней синхронизации. Эти выводы открывают возможность использования платы в аэрофотосъемке.

Антенна подключается при помощи качественного SMA разъема согласованного на 50 Ом. Также есть возможность подключения активной антенны, с питанием 3.3 В. Это позволяет использовать длинный кабель для вывода антенны в удобное для вас место.

Подключение может происходить через разъем 40 pin или через USB Type-c, который подключен напрямую к GNSS модулю.

Pi_hatel_board2.png.  Pi_hatel_board3.png


PiHatel расширяет возможности геодезистов и навигационных специалистов, предоставляя им пространство для реализации и создании индивидуальных решений, специально адаптированных под их уникальные потребности. В качестве ровера или полевой базы, данная плата предоставляет надежные и точные данные, удовлетворяя потребности в различных геодезических сферах. Вы можете получить дополнительную информацию о продукции компании, задать вопросы, а также быть в курсе последних новостей и разработок в официальном Telegram чате pigo_official и PiHatel.

Области применения PiHatel

В обзорной статье "PiHatel" мы вкратце рассмотрели функциональность PiHatel. В данной статье более подробно разберем все имеющиеся на данный момент варианты использования платы.

Для взаимодействия с PiHatel, достаточно использовать программы PiSun и PiSun RPI, которые являются open source проектами. PiSun позволяет записывать статические данные и преобразовывать PiHatel в референтную базовую станцию. Также, данную плату можно использовать в качестве геодезического ровера с Android приложением 7Star.

В рассмотренных ниже сценариях в качестве второго приёмника вы можете использовать любой другой продукт от компании Vanavara Digital или имеющийся у вас приёмник.

Работа модуля PiHatel, как временная базовая станция:

В данном сценарии базовая станция функционирует в локальной сети, не имея доступа к интернету. Для этого сценария достаточно использовать модуля PiHatel и ваш ровер, мобильное устройство на Android с установленным приложением 7Start и ноутбук с предварительно загруженной программой PiSun.

Шаги:

  1. Убедитесь, что на вашем ноутбуке установлена программа PiSun и сопутствующие драйвера.

  2. Настройте точку доступа сети.

  3. Один модуль подключите к ноутбуку и настройте его как базовую станцию (локальный кастер) с помощью программы PiSun.

  4. Настройте ваш ровер для получения поправок. 

  5. Подключите ровер к локальному кастеру, который вы создали с помощью PiSun. 

Данные для подключения:

На рисунке ниже пример создания локального кастера при помощи программы PiSun. Красной линией показан пример ip адреса, который является хостом в локальной сети.

Снимок экрана 2023-11-02 115631.png

В этом сценарии базовая станция работает через сеть интернет. Для этого сценария достаточно использовать PiHatel и ваш ровер, мобильное устройство на Android с установленным приложением 7Start и ноутбук с предварительно загруженной программой PiSun.

Шаги:

  1. Убедитесь, что на вашем ноутбуке установлена программа PiSun и сопутствующие драйвера.

  2. Подключите первый модуль к ноутбуку и настройте его как базовую станцию в бесплатный NTRIP кастер сети PiDATA. Для этого в программе PiSun достаточно указать выбор вещания pidt.net:2101.

  3. Настройте ваш ровер для получения поправок.

  4. Подключите ровер к NTRIP кастеру, который вы создали с помощью PiSun. 

Данные для подключения:

На рисунке ниже пример работы базовый станции при помощи программы PiSun. Красной линией показан пример точки подключения.

a8c22d73-d700-45f4-8932-b8a9a6980b95.png

PiHatel в режиме ровера с использованием референcной базовой станции PiDATA. 

Что необходимо для данного сценария работы:

В статье "Быстрый старт" и "Сеть РТК PiDATA" вы можете более подробно узнать как настроить PiHatel в качестве ровера.

PiHatel открывает новые возможности в области получения высокоточных координат в реальном времени. Будь то в качестве ровера или референсной базы, данная плата предоставляет надежные и точные данные, удовлетворяя потребности в различных геодезических сферах.