适用于机器人和自主装置的 GPS/GNSS

促进 GNSS 集成的开源软件和硬件

Septentrio 提供高精确度 GNSS 定位解决方案，可快速轻松地集成到任何机器人系统中。OEM 主板、内置接收机 或紧密式 GNSS 模块 可用于在全球坐标上进行可靠的分米级甚至厘米级定位。我们的 GNSS/INS 接收机 提供结合方向（定向、俯仰和滚转）的定位，实现卓越的性能并能缩短集成时间。 Septentrio GNSS 接收机驱动程序以及众多其他用于导航和传感器融合的工具现已发布在开源社区中。 

Septentrio-Robotics-Integration-GPS-GNSS-ROS

简化机器人开发流程

通过现有的常备硬件 (HW) 部件和开源软件 (SW) 包加快您的上市时间。机器人操作系统 (ROS) 是最常见的机器人软件框架，为各种硬件组件提供驱动程序，例如 ROSaic 驱动程序，它可以轻松地将任何 Septentrio 接收机连接到您的机器人系统。摄像头和激光雷达等组件的传感器融合也可以通过使用 ROS 包来实现。GNSS 集成和导航代码已经可以在开发过程的早期通过运行模拟进行测试。您还可以在开始构建原型之前微调您的设计。  

ROS：高效的机器人编码

ROS 是当今机器人开发最常见的软件环境之一。虽然它不是 本质上 操作系统，但它可以连接多个硬件组件。ROS 更像是一个开发框架，囊括了大量用于机器人开发的软件工具，提供硬件抽象、低级装置控制、常用功能的实现、进程之间的消息传递和包管理等服务。有关 ROS 的更多信息以及入门指南，请访问 ros.org。

ROS 中的 GNSS：与 ROSaic 即装即用式集成

对于户外机器人，GNSS 提供的高精度定位具有非常重要的意义，尤其是对于精确的路标点导航。  为了实现高效的 GNSS 集成，ROS 导航堆栈针对定位、路径规划和机器人动作提供了一系列方便的功能。

 

Septentrio-ROS-navigation-stack-with-GPS-GNSS
The ROSaic driver for highly accurate GNSS receivers can be used directly in the ROS navigation stack.
ROSaic logo

 

在导航堆栈中，开源 ROSaic 驱动程序可用于即装即用式 GNSS 配置和定位。ROSaic 是 ROS1（Melodic 和 Noetic）和 ROS2（Foxy、Galactic、Rolling 和 Humble）的 C++ 驱动程序，能够快速集成任何 Septentrio GPS/GNSS 接收机，为您的机器人实现可靠的高精度定位和/或定向。

 

 

ROSaic 主要功能 - Septentrio ROS 驱动程序：

  • 处理 GNSS 接收机数据并发布标准化 ROS 导航消息
  • 通过双天线 GNSS 或 GNSS/INS 接收机发布姿态（定向、俯仰、滚转）
  • 支持串行、TCP/IP 和 USB 连接，USB 连接兼容串行和 TCP/IP 协议
  • 与来自 ROS1 和 ROS2 的核心导航消息集成，并且可以使用额外的 Septentrio 消息轻松扩展 
  • 支持 ASCII（即NMEA）消息和 SBF（Septentrio 二进制格式）块
Septentrio-Hardware_architecture_GPS_GNSS-650px

硬件架构：选择最合适的组件

以 Raspberry Pi 或 Arduino 单板计算机为中心构建您的系统，这是开始设计原型的最简单方法之一。对于专业开发，NVDIA 或 STM32 是合适的平台。对于注重精细运动的系统，可以将具有 RTK 厘米级定位功能的 GPS/GNSS 接收机与其他传感器（例如相机或激光雷达）相集成。当机器人在敏感物体周围或在机器人队列中航行时，精确定位尤为重要。Septentrio GNSS 接收机不仅精确，而且在具有挑战性的环境中也能维持稳健运行，而内置 AIM+ 技术提供无与伦比的抗 GNSS/GPS 干扰（经常发生在包含许多彼此靠近的电子设备的系统中）能力。在我们的 社区 页面上，您会找到可帮助您轻松集成 Septentrio 接收机的开源资源，例如 MosaicHAT Raspberri Pi 插件、Mowi 无线等。  

 

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LiDAR 3D point cloud positioned on global coordinates with GNSS

传感器融合：  GNSS 和其他传感器 

激光雷达、摄像头或雷达等传感器可以集成到 ROS 的导航堆栈中。添加 GNSS 接收机可将系统置于具有分米级甚至厘米级精度的绝对全球坐标上。 GNSS 和惯性测量装置 (IMU) 的结合 - 即传感器融合 - 可以在导航堆栈内或直接在单板 GNSS/INS 系统上进行。Septentrio 的市售 GNSS/INS 接收机能提供卓越的定位和定向性能，并简化了与 ROS 导航堆栈的单一输入集成。

 

 

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3D simulation of a precision ag robot

模拟：节省开发时间

通过在开发过程的早期运行模拟，您可以通过预先微调您的设计、测试代码以及查看您的机器人在特殊条件下（例如传感器故障期间）的行为来节省硬件/软件迭代时间。只需将记录的 GNSS 数据传递给 ROSaic 即可测试您的 ROS 导航堆栈代码。然后使用 ROS 可视化和分析库以及仿真软件（例如 Gazebo）验证您的机器人行为。此外，亚马逊 AWS RoboMaker 提供了一系列云端模拟工具。

 

 

 

 

mosaicHat_board_logo.

其他加速机器人开发的工具

对于原型设计，mosaicHAT 开源主板可用于轻松地将 mosaic GNSS 模块链接到 Raspberry Pi 甚至 Arduino。这款包含所有基本通信接口（USB、串行端口、事件、PPS、FTDI）的紧凑型 GNSS 主板具有公开可用的基准设计和封装。 Mowi 是 Septentrio 具有 Wi-Fi 和蓝牙通信功能的高精度 GNSS 镶嵌模块的开源基准设计，可以针对自定义应用程序进行编程，为互联机器人技术增加巨大价值。 有关 MosaicHAT、mowi 和其他用于 GNSS 集成的开源项目的更多信息，请参阅我们的社区 页面。

UAV 和无人机也属于机器人，在某些情况下基于 ROS。然而，许多其他航拍系统使用 ArduPilot 或 PX4 自动驾驶仪进行飞行控制。Septentrio 接收机还可以与这些软件套件轻松集成，为安全的无人机导航或测绘提供可靠定位。对于 PX4 自动驾驶仪，Septentrio 镶嵌 GNSS 模块和 AsteRx-m3 主板有一个专用的 驱动程序，可用于单天线或双天线定向配置。

 

 

许多领域都会使用配备 GNSS 的机器人

使用高精度定位的机器人提高了精准农业、割草、海上勘测、交付、建筑和采矿、监控等各个领域的操作效率和安全性。查看我们的完整 GPS/GNSS 产品系列 空中和地面机器人。

应用案例

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  • GitHub
    • ROSaic 存储库 - 用于 Mosaic 和其他接收机的 ROS 驱动程序
    • MosaicHAT 存储库 - Raspberry Pi 或 Aduino 硬件的插件
    • - 用于 Mowi 的 mosaic 存储库的无线通信硬件
    • PX4 存储库– 用于将 Mosaic 或 AsteRx-m3 集成到 PX4 自动驾驶仪中的驱动程序