GPS定位

H1xGPS为GNSS定位信号接收处理功能板。

功能说明

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  • PPS: GPS模组的PPS输出信号可以通过对外输出；

  • 有源天线：SMA接口，阻抗要求50欧；

关键特性

  • 支持北斗1/2代和GPS双星座联合定位；

  • 定位精度<2.5m

  • 支持热启动；

  • 支持精确秒脉冲PPS输出，脉冲上升沿与UTC 时间对齐；

备注

  • 热启动：GPS模块在 短时间内重新上电 时，利用之前存储的 卫星轨道数据（星历/Almanac）、时间信息 和 粗略位置，快速重新捕获卫星信号，无需重新下载完整数据。

  • GPS模组的PPS（Pulse Per Second）信号是一种高精度时间同步脉冲，主要用于需要纳秒至微秒级时间对齐的场景。其核心作用是为系统提供绝对时间基准，并通过硬件触发实现精准控制。

使用说明

注意

  • 请检查底板和开发套件的J20是否已连接FPC线，H1xGPS单板需要从该接口获得3.3V电源

  • 请检查底板和开发套件的USB接口是否已采用双公头连接线进行连接，H1xGPS单板需从该接口获得USB2.0信号线D+/-

GPS模组的的串口ttyCH341USB0

波特率范围：4800 bps ~115200 bps,默认 9600bps,8 个数据位,无校验,1 个停止位

注意

务必卸载掉系统内置的brltty服务 sudo apt remove brltty

minicom访问GPS模组的串口

# 安装minicom串口访问工具
sudo apt install minicom

# 访问GPS功能板的USB串口
sudo minicom -D /dev/ttyCH341USB0 -b 9600

模组的NEMA相关信息说明

NMEA 语句含义当前状态（问题）
$GNGGA,,,,,,0,...
全球定位信息（经纬度、海拔、卫星数等）全空，0 颗卫星，无定位

$GNGLL,,,,,V,...地理经纬度
V=无效数据

$GPGSV,1,1,00*79GPS 
卫星视图（可见卫星数）00=无可见卫星

$GPTXT,01,01,01,ANTENNA OPEN*25
OPEN：系统状态信息天线未连接

串口数据解读

# $GNGGA - 全球定位系统固定数据
$GNGGA,105103.000,3128.63364,N,12022.10588,E,1,15,0.9,60.1,M,0.0,M,,*45

字段

值

说明

UTC时间

105103.000

10:51:03.000（UTC 时间）

纬度

3128.63364

31°28.63364’ 北纬（DDMM.MMMMM 格式）

经度

12022.10588

120°22.10588’ 东经

定位质量

1

GPS 单点定位（0=无效，1=GPS，2=DGPS，4=RTK）

卫星数

15

当前用于定位的 GPS 卫星数量（共 15 颗）

HDOP

0.9

水平精度因子（<1.0 表示高精度）

海拔

60.1

海拔高度 60.1 米（M=单位：米）

大地水准面高

0.0

未提供（通常用于高精度测绘）

差分数据年龄

空

未使用差分校正

校验和

*45

数据校验值

说明：GPS 单点定位成功，精度较高（HDOP=0.9），15 颗 GPS 卫星参与解算。

# $BDGSV - 北斗卫星视图（多行）
$BDGSV,3,1,11,01,,,34,04,,,34,07,16,180,28,08,49,208,34*64
$BDGSV,3,3,11,40,12,168,34,42,70,171,34,59,,,33*6A

格式同 $GPGSV，共可见 11 颗北斗卫星，信噪比（SNR）在 28-44dBHz 之间。

通过读取的串口解析数据形成实时统计跟踪 gps数据解析图

常见问题

Q1 串口无法获得GPS定位信号

  1. 检查并确保使用50欧阻抗匹配的SMA有源天线，连接牢固；

  2. SMA天线应置于户外无遮挡；

Q2 GPS模组所使用的USB的串口名

  1. 检查USB总线上芯片是否识别

确认CH340的USB芯片在位

root@tegra-ubuntu:/home/nvidia# lsusb -tv
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=tegra-xusb/4p, 10000M
    ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=tegra-xusb/4p, 480M
    ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
    |__ Port 3: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M
        ID 05e3:0610 Genesys Logic, Inc. Hub
        |__ Port 3: Dev 3, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=, 12M
            ID 1a86:7523 QinHeng Electronics CH340 serial converter

  1. 卸载brltty服务

sudo apt remove brltty

  1. 上电后检查驱动和设备创建：

root@tegra-ubuntu:/home/nvidia# ls /dev/ttyCH*
/dev/ttyCH341USB0

驱动已经加载且串口设备已创建