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我(wǒ)为(wèi)我(wǒ)的(de)自(zì)制(zhì)机(jī)器(qì)人(rén) Big Rob（同(tóng)样(yàng)由(yóu)树(shù)莓(méi)派(pài)驱(qū)动(dòng)）配(pèi)备(bèi)了(le)基(jī)于(yú)树(shù)莓(méi)派(pài)的(de)精(jīng)准(zhǔn) GPS 导(dǎo)航(háng)系(xì)统(tǒng)。

本(běn)项(xiàng)目(mù)所(suǒ)用(yòng)组(zǔ)件(jiàn)

硬(yìng)件(jiàn)组(zǔ)件(jiàn)

NV08C-CSM x 1

NV08C-CSM 是(shì)一(yī)款(kuǎn)集成(chéng)式(shì)卫(wèi)星(xīng)导(dǎo)航(háng)接(jiē)收(shōu)器(qì)

树(shù)莓(méi)派(pài) Sense HATx 1

导(dǎo)航(háng)需(xū)要(yào)用(yòng)到(dào) Sense HAT 扩(kuò)展(zhǎn)板(bǎn)。

树(shù)莓(méi)派(pài) 3 Model Bx 1

此(cǐ)项(xiàng)目(mù)中(zhōng)，我(wǒ)使(shǐ)用(yòng)了(le)三(sān)个(gè)树(shù)莓(méi)派(pài)模(mó)块(kuài)。

项(xiàng)目(mù)背(bèi)景(jǐng)

项(xiàng)目(mù)介(jiè)绍(shào)

我(wǒ)为(wèi)树(shù)莓(méi)派(pài)机(jī)器(qì)人(rén)项(xiàng)目(mù)搭(dā)建(jiàn)了(le)一(yī)套(tào)差(chà)分(fēn) GPS 系(xì)统(tǒng)，并(bìng)采用(yòng) RTK 库(kù)实(shí)现(xiàn)精(jīng)准(zhǔn)导(dǎo)航(háng)。该(gāi)系(xì)统(tǒng)需(xū)要(yào)配(pèi)备(bèi)一(yī)个(gè)基(jī)站(zhàn)和一个移动单元，其中移动单元被集成到了我自制的机器人 Big Rob 中。我的博客详细介绍了包含移动单元、基站、两个树莓派以及 RTK 库的这套系统是如何运作的。

RTK 解决方案

下图展示了我的 RTK 解决方案的理论架构。

图中左侧是搭载移动单元的机器人汽车，右侧是基站。机器人(rén)和(hé)基(jī)站(zhàn)通(tōng)过(guò)通(tōng)信(xìn)来(lái)计(jì)算(suàn)各(gè)自(zì)精(jīng)准(zhǔn)的(de)位(wèi)置(zhì)。我(wǒ)所(suǒ)购(gòu)买(mǎi)的(de) GPS 天(tiān)线(xiàn)能(néng)够(gòu)同(tóng)时(shí)接(jiē)收(shōu)美(měi)国(guó) GPS 信(xìn)号(hào)和(hé)俄(é)罗(luō)斯(sī) GLONASS 信(xìn)号(hào)作(zuò)为(wèi)原(yuán)始(shǐ)数(shù)据(jù)流(liú)。

基(jī)站(zhàn)

我(wǒ)将(jiāng)基(jī)站(zhàn)安(ān)装(zhuāng)到(dào)了(le)一(yī)个(gè)防(fáng)水(shuǐ)且(qiě)价(jià)格(gé)低(dī)廉(lián)的(de)午(wǔ)餐(cān)盒(hé)中(zhōng)，这(zhè)个(gè)午(wǔ)餐(cān)盒(hé)能(néng)轻(qīng)松(sōng)容(róng)纳(nà)树(shù)莓(méi)派(pài)、移(yí)动(dòng)电(diàn)源(yuán)和(hé) GPS 接(jiē)收(shōu)器(qì)。该(gāi)午(wǔ)餐(cān)盒(hé)价(jià)格(gé)实(shí)惠(huì)且(qiě)易(yì)于(yú)加(jiā)工(gōng)。由(yóu)于(yú)整(zhěng)套(tào)系(xì)统(tǒng)是(shì)为(wèi)户(hù)外(wài)操(cāo)作(zuò)设(shè)计(jì)的(de)，所(suǒ)以(yǐ)盒(hé)子(zi)必(bì)须(xū)具(jù)备(bèi)防(fáng)水(shuǐ)功(gōng)能(néng)。

下(xià)图(tú)展(zhǎn)示(shì)了(le)一(yī)台(tái)树(shù)莓(méi)派(pài)，其(qí)顶(dǐng)部(bù)安(ān)装(zhuāng)了(le)一(yī)个(gè) GPS 接(jiē)收(shōu)器(qì)模(mó)块(kuài)。根(gēn)据(jù) RTK 库(kù)的(de)配(pèi)置(zhì)，这(zhè)台(tái)树(shù)莓(méi)派(pài)既(jì)可(kě)以(yǐ)作(zuò)为(wèi)基(jī)站(zhàn)，也(yě)可(kě)以(yǐ)作(zuò)为(wèi)移(yí)动(dòng)单(dān)元(yuán)。该(gāi) GPS 接(jiē)收(shōu)器(qì)是(shì)我(wǒ)从(cóng)一(yī)位(wèi)奥(ào)地(de)利(lì)开(kāi)发(fā)者(zhě)那(nà)里(lǐ)购(gòu)得(de)的(de) RasPiGNSS Aldebaran 模(mó)块(kuài)。

系(xì)统(tǒng)搭(dā)建(jiàn)

我的博客详细介绍了这套系统的搭建方式，同时我也发布了关于 RTK 库配置的详细说明。虽然搭建过程有些复杂，但我认为按照我的指南，再结合一些 Linux 操作经验，是完全可以实现的。

我撰写了七篇文章，介绍如何搭建用于精准 GNSS 定位的差分 GPS 解决方案。该方案使用两个树莓派，它们通过 WIFI 或 XBee 模块进行通信。

入门文章链接如下，它将为您介绍基础知识：《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——入门篇》。

下一篇文章将介绍系统的理论架构：《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——理论架构篇》。

对于这套系统而言，天线至关重要。配置良好的天线能让您快速获得精准的 GPS 定位。《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——GPS 天线配置篇》将为您介绍相关内容。

在完成所有硬件相关描述后，接下来的文章将介绍如何安装所需的所有软件。我使用的是常规的 Raspbian 镜像，并安装了所有附加软件包。

《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——软件安装篇》将为您介绍相关内容。

软(ruǎn)件(jiàn)安(ān)装(zhuāng)后(hòu)的(de)步(bù)骤(zhòu)

安装 RTK 库等软件后，您需要配置基站。接下来的章节将为您介绍具体操作：《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——RTKLIB 基站配置篇》。

要获得精准的 NMEA GPS 坐标流，您还需要在机器人中设(shè)置移动单元。接下来的文章将介绍如何设置移动单元并将其与基站连接：《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——RTKLIB 移动单元配置篇》。

WIFI 信号适用于短距离传输，因此我购买了 XBee pro 模块来连接基站和机器人。接下来的指南将为您介绍如何通过 XBee 模块将 GPS 数据从基站传输到机器人：《使用树莓派和 RTKLIB 实现精准 GPS GNSS 定位——XBee 串行数据传输篇》。

当前进展

目前，我正在开发我的机器人 Big Rob。Big Rob 是一款由树莓派驱动的户外机器人，它本身作为移动单元，能够实现非常精准的导航。

目前，我还未确定该机器人的具体用途。但有了这套精准的导航系统，我可以将其打造成安防机器人、割草机，或者只是一个用来吓唬邻居的机器人。

原文地址：

https://www.hackster.io/ingmar-stapel/raspberry-pi-powered-roboter-with-differential-gps-4ee269