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B96板卡手册

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1 简介

  B96是B94的升级版本，提高了集成度，从2层板结构优化为1层板，并显著降低了功耗。功能和性能和B94基本相同。
  B96模块为三频全系统高精度RTK定位定向模块，支持北斗，GPS，Glonass，伽利略以及QZSS导航系统。
  B96集成了全网通4G模块，内置NTRIP客户端，配置CORS账号后可直接连接千寻位置，六分科技，中移等第三方CORS服务，获取差分数据后进行RTK高精度定位。账号信息自动保存，上电自动连接。
  B96提供一个TTL UART透传接口，支持TCP/UDP协议，可将串口数据透传到云端服务器。在无人机/无人车应用中，可作为地面站和飞控的数传接口，即4G数传，在4G信号覆盖良好的地区，可以做到不限距离的遥测/遥控。

注意事项

  1. 用户需自备SIM卡及相应的流量包，以保证正常上网。
  2. 用户需自备有效的CORS账号，以保证正常获取差分数据。
  3. 用户使用TTL透传数据需自备云端服务器IP地址（域名）及端口号，各种数据后台的服务器软件和应用控制软件开发技术众多，实现方式也非常多，请自行使用熟悉擅长的方式实现，我们不提供服务端技术开发支持服务，可以配合联调测试，请理解。
  4. 如对板卡参数配置不熟悉，可在发货前提供CORS账号及云端服务器IP/端口号，我们可帮助进行参数配置并联网测试验证。所有参数配置后会自动保存，板卡上电后自动连接。到货后只需用户插入SIM卡即可正常工作。

主要指标如下图所示。

参数 性能指标
GNSS 接收频点 GPS: L1/L2/L5
BDS: B1I/B2I/B3I
GLONASS L1/L2
Galileo: E1/E5a/E5b
QZSS L1/L2/L5
GNSS UART 波特率 默认115200 8N1 可配其它波特率
数据更新率 (Hz) 1Hz, 5Hz,10Hz, 20Hz
GNSS UART协议 NMEA 0183 协议
RTCM 3.0/3.2/ MSM4 (收发)
定位精度 GNSS 3D 2.5m CEP 50
D-GNSS <1.0m CEP 50
RTK 1cm+1ppm(水平)
3cm+1ppm(垂直)
定向精度 Heading 0.2度/1m基线
网络频段 LTE-FDD: B1/B3/B5/B8
LTE-TDD: B34/B38/B39/B40/B41
Category: CAT1
透传UART 波特率 默认115200 8N1
透传网络协议 TCP/UDP 二选一
CORS访问 NTRIP协议
接口 3个GH1.25mm 6Pin插座 UART+5V供电
4G天线 IPEX 1代
GNSS 定位，定向 2个 IPEX 1代
SIM卡 Nano卡
尺寸 56mm X 56mm X 6mm
工作电压 4.5V~5V GH1.25mm 6Pin插座（不可超过5.3V）
Type-C 5V
工作电流 5V下最大电流 280mA

2 接口说明

B96

  • SIM卡插座使用Nano卡，即手机卡。访问CORS时每小时流量消耗为7M字节左右，如使用物联网卡，需根据自己的使用时长选择合适的流量套餐，避免流量超出无法上网。
  • GNSS天线接口，板上已设计3.3V供电电路，建议使用四臂螺旋天线或碟形天线，请注意天线需支持相应的频段。
  • 4G全网通模块天线接口，外接4G天线。
  • 状态指示灯从下至上分别为3.3V 红色，Net 网络/数据指示灯 蓝色，3D单点定位 绿色，RTK Fix 白色。
  • Type-C接口为供电加调试接口，主要用作出厂前下载程序，检测使用。用户可用来给板卡供电，使用标准的充电宝或充电器即可。紧急情况下也可使用安卓手机反向供电，使用两端都为Type-C的充电线连接手机和板卡即可。
  • GH1.25 6pin插座为供电及UART接口，共有3个，分别为透传数据，GNSS1及GNSS2接口。引脚定义如下。

GH1.25

引脚 定义 电平
1 VCC MAX 5.3V
2 RXD收 3.3V
3 TXD发 3.3V
4 NC -
5 NC -
6 GND GND

注意

GNSS1口对应配置文件中COM1， GNSS2口对应配置文件中COM2，两个串口完全独立，可发送不同的消息类型及配置不同波特率。

3 工作流程

注意

上电前请连接好GPS天线，4G天线，插入SIM卡，提前配置好CORS账号及透传数据的服务器IP/端口号，配置方法见后。

  模块上电后会开始搜索卫星尝试定位，GNSS1/2口有NMEA数据输出。正常情况下上电1分钟左右3D定位成功，此时板上3D指示灯会亮起。同时4G模块会尝试连接网络，网络连接成功后Net网络指示灯会亮起。而后连接透传服务器和CORS服务器，当有差分数据或者透传数据传输时Net灯会闪。
  模块在3D定位后会自动发送一个位置信息给CORS服务器，服务器收到位置信息后会开始下发差分数据，收到差分数据后模块自动开始RTK解算，正常情况下很快进入RTK fix状态，板上RTK指示灯会亮起。大多数CORS服务需要提供位置信息后才能下发差分数据，也就是需要等待板上3D指示灯亮起后才能收到差分数据。
  GNSS天线尽量保持在无遮挡环境，通常Rover会处在运动中，如果进入遮挡较多的地点，可能会退出RTK Fix状态。
  GNSS1接口默认输出GGA，RMC, HDT消息，默认刷新率10Hz。GNSS2口默认输出GGA消息，刷新率1Hz。如需其它消息或刷新率请联系我们。
  GNSS1通常连接飞控，GNSS2可通过线束直接连接到数据透传接口，从而将定位信息发回到用户服务器，实现远程监测和轨迹记录。
  数据透传接口可连接任何UART（3.3V）接口，例如飞控的数传接口，从而建立双向通讯，实现地面站和飞控的远程连接。数据透传接口和CORS访问完全独立，不会互相影响。

4 双天线定向

  B96支持双天线定向（Heading）功能，此航向信息完全由卫星导航系统计算得出，相比地磁传感技术，避免了大体积金属，地磁异常等引起的误差和干扰，也无需校准，可靠性更高，使用更方便。 航向示意图如下：

heading

  B96 ANT1定位天线与ANT2定向天线之间的基线向量，与真北方向逆时针的夹角。如图所示假设上北下南，那此时航向角为180度。

heading

  上图所示，此时B96输出航向角为90度，而飞控的航向角仍为0度，需要调整B92的航向偏移参数 ，使其输出航向角为0度，与飞控一致。
  两个天线的水平直线距离称为基线长度，基线长度过小会影响航向角精度，因此在条件允许的情况下尽量使基线长度保持在40CM~60CM之间。

5 4G模块配置及调试

  4G模块的配置使用AT命令方式，用户需要配置CORS服务器及透传服务器的相关参数，使用USB转TTL调试工具连接B96板卡右边的白色插座，如下图：

配置

  使用串口助手发送AT命令，推荐使用sscom，波特率115200 8 N 1，配置前请插入SIM卡，否则4G模块会定时重启，在重启过程中不能接收AT命令。

注意

  1. 所有配置命令必须为纯英文字符，配置时请确认输入法为英文，中文输入法输入的字符会导致错误。
  2. 所有的AT命令必须以‘回车换行’结束。在sscom中可勾选右下角的“加回车换行”自动添加。

串口助手

1. 配置CORS服务器（必须）

命令格式：
配置：AT*SERVER1=0,IP,port
查询：AT*SERVER1?

返回：
SERVER1 SET OK

参数说明:
<IP>：服务器地址，域名或IP，推荐用 IP
<port>：服务器端口
举例：
AT*SERVER1=0,120.253.239.161,8002   //配置中移动CORS的IP+端口，

2. 配置用户名、密码、挂载点（必须）

命令格式：
配置：AT*NTRIP=username,password,mountpoint
查询：AT*NTRIP?

返回：
ntrip SET OK

参数说明:
<username>：用户名；
<password>：密码；
<mountpoint>：挂载点；

举例：
AT*NTRIP= cqnf3706,ckj78383,RTCM33_GRCEJ

3. 配置串口透传服务器IP/端口号（可选）

命令格式：
配置：AT*SERVER2=connect type,IP,port
查询：AT*SERVER2?

返回：
SERVER2 SET OK

参数说明:
<connect type>: 协议类型，0为TCP，1为UDP
<IP>：服务器地址，域名或IP，推荐用 IP
<port>：服务器端口
举例：
AT*SERVER2=0,88.88.88.88,5760
//连接服务器88.88.88.88的5760端口，TCP协议
AT*SERVER2=1,88.88.88.88,14550
//连接远程MissionPlaner或QGC地面站，地面站软件默认使用UDP协议，默认端口号为14550
  如果正常配置完成后无法RTK定位，或者无法透传串口数据到后台服务器，则配置中某些参数有错，请联系我们提供远程调试服务。

注意

所有AT命令的参数部分，用户需自行保证正确无误，板卡无法判断是否正确。建议配置完成后立即使用查询命令核对参数是否正确写入。

6.常见问题及注意事项

1. 供电

  B96可通过3个GH1.25 6pin插座中的任何一个提供5V-20V供电，Pixhawk飞控通常可以通过GH1.25 6pin插座提供5V 1.5A的供电能力，推荐直接使用飞控供电。3个GH1.25 6pin插座中的VCC为直连无隔离，严禁同时连接不同电压的电源。
  Type-C接口也可供电，推荐在单独测试时使用。请注意Type-C接口只能接受5V供电，超出5V可能会烧板造成硬件损坏。因此请使用单独的充电宝供电，严禁同一充电宝同时给其它手机充电，因手机使用快充协议，充电宝输出电压为9V或12V。 Type-C接口和3个GH1.25 6pin插座的VCC有隔离，但安全起见请勿同时供电。

2.GNSS天线

  B96的GNSS天线要求支持相应的频段，通常情况下要求全频天线或双频天线。注意如果天线不支持某一频段，则B96也无法接收对应频段的信号。
  如果天线确认无误，请检查天线周边是否有遮挡。通常天线架设在窗边或者半边高楼遮挡的环境会导致B96一直处于3D定位状态，无法进入RTK fix，即使NTRIP服务器访问正常并已收到差分数据。因此初次测试时请尽量选择开阔环境，先确认板卡工作正常。

3. 4G天线

  B96配件中附带2种4G天线，FPC天线（小和轻）和胶棒天线（大和重）。FPC天线增益较低，胶棒天线增益高，用户可以根据4G信号的强度选择使用。大多数情况下FPC天线都能胜任。

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