INSTALLATION AND OPERATION USER MANUAL WWW.UNICORECOMM.COM UB380 BDS/GPS/GLONASS Tri-System Octa-Frequency High Precision Board Copyright 2009-2015, Unicore Communications, Inc. Data subject to change without notice.
修订记录 修订版 修订记录 日期 -001 和芯星通 UB380 用户手册 第一版 2014 年 12 月 -002 和芯星通 UB380 用户手册 第二版 2015 年 05 月 免责声明本文档提供有关和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司产品的信息 本文档并未以暗示 禁止反言或其他形式转让本公司或任何第三方的专利 商标 版权或所有权或其下的任何权利或许可 除和芯星通在其产品的销售条款和条件中声明的责任之外, 本公司概不承担任何其它责任 并且, 和芯星通对其产品的销售和 / 或使用不作任何明示或暗示的担保, 包括对产品的特定用途适用性 适销性或对任何专利权 版权或其它知识产权的侵权责任等, 均不作担保 若不按手册要求连接或操作产生的问题, 本公司免责 和芯星通可能随时对产品规格及产品描述作出修改, 恕不另行通知 对于本公司产品可能包含某些设计缺陷或错误, 一经发现将收入勘误表, 并因此可能导致产品与已出版的规格有所差异 如客户索取, 可提供最新的勘误表 在订购产品之前, 请您与本公司或当地经销商联系, 以获取最新的规格说明 * 和芯星通 Unicorecomm,Nebulas 及其徽标已由和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司申请注册商标 其它名称和品牌分别为其相应所有者的财产 版权所有 2009-2015, 和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司 保留所有权利 前言 本 用户手册 为您提供有关和芯星通 UB380 的硬件特性, 安装使用和性能指标等信息 注 : 本手册为通用版本, 请用户根据实际购买产品配置, 针对 CORS RTK Heading 等不同使用需求选择参考阅读 适用读者本 用户手册 适用于对 GNSS 接收机有一定了解的技术人员使用 它并不面向一般读者 文档结构本 用户手册 包括以下各章内容 : 1 产品简介 : 概述产品的功能与特性 2 产品安装 : 提供有关接收机安装指导 3 板卡 Led 指示灯 4 PC Utility 配置 : 提供有关通过 CDT 连接接收机进行显控的指导 5 固件升级 : 简要介绍通过串口方式或网络方式进行固件升级的步骤 6 硬件接口 : 提供接收机硬件接口的所有信息 附录一 机械图 附录二 技术指标 I
目录 1 产品简介... 2 2 产品安装... 3 2.1 开箱检查... 3 2.2 静电防护... 3 2.3 板卡概览... 4 2.4 安装导引... 4 3 板卡 LED 指示灯... 8 4 PC UTILITY 配置 (CDT)... 8 4.1 软件简介... 8 4.2 软件安装... 9 5 固件升级 (WINCONFIG)... 12 6 硬件接口... 18 6.1 电源输入... 18 6.2 射频输入... 18 6.3 外部时钟输入... 18 6.4 串口接入... 18 6.5 接口引脚定义... 19 附录一 机械图... 21 附录二 技术指标... 22 I
UB380 User Manual 1 产品简介 感谢您购买和使用 UB380 三系统八频高精度 OEM 板卡 该板卡采用公司具有完全自主知识产权的多系统多频率高性能 SoC 芯片 -Nebulas TM, 采用低功耗设计, 提供毫米级载波相位观测值和 RTK 定位精度, 支持芯片级多路径抑制, 领先的瞬时 RTK 和长距离 RTK 技术, 尤其适合高精度测量定位应用 尤其适合大地测量 工程测量 形变监测 机械控制 气象监测 精密农业 港口机械 连续运行参考站等应用 384 通道, 基于 Nebulas TM 多系统多频率高性能 SoC 芯片 遵从小巧 经典的设计标准, 硬件尺寸兼容市场主流 GNSS OEM 板 支持 8 个频点 : 北斗 B1/B2/B3,GPS L1/L2/L5 和 GLONASS L1 L2 支持支持北斗 / GPS/GLONASS 单系统独立定位和多系统联合定位 支持移动基准站的 RTK 功能 毫米级的载波相位观测值 高可靠性 高稳定性 适合严酷的工作环境 支持 RS232, Ethernet,1PPS, 外部时钟输入 2
2 产品安装 本章主要讲述产品包装列表及详细的产品安装步骤 2.1 开箱检查 收到 UB380 产品包装后, 请仔细查看内容是否完备 : UB380 板卡 附送的光盘 ( 含 CDT) 产品合格证 用户手册 2.2 静电防护 UB380 板卡上很多元器件易受静电损坏, 进而影响 IC 电路及其他元件 请在开启防静电吸 塑盒前做好以下静电防护措施 : 静电放电 (ESD) 会损坏组件 请在防静电工作台上操作板卡, 同时应佩戴防静电腕带并使用导电泡沫垫板 如果没有防静电工作台可用, 应佩戴防静电腕带并将其连接到机箱上的金属部分, 以便获得防静电保护 取放板卡时尽量接触板卡边缘, 不要直接触摸板卡上的元器件 取出板卡请仔细检查元器件是否有明显松弛或受损等 有问题请及时联络本地经销商 请保留包装箱及吸塑盒, 以备后用 ( 存储运输等 ) 3
UB380 User Manual 2.3 板卡概览 Antenna RF Section Nebulas External CPU I/O External Clock 图 2-1 结构框图 1. 射频部分 接收机通过同轴电缆从天线获取过滤和增强的的 GNSS 信号 射频部分将射频输入信号转 换成中频信号, 并将中频模拟信号转换为 Nebulas 芯片 (UC260) 所需的数字信号 2. Nebulas 芯片 ( UC260) GNSS 接收机基带芯片 3. External CPU 外部 CPU 包括一个微处理器, 内存, 控制逻辑单元,I/O 接口, 支持电路等 4. I/O 电源输入, 数据通讯端口, 脉冲触发,LED 等接口 2.4 安装导引 UB380 产品以板卡形式交付, 用户可以根据应用场景和市场需要灵活组装 下图显示了使 4
用评估套件 (EVK) 的 UB380 典型安装, 用户也可使用其他的接收机外壳进行安装, 方法同此 为保证高效的安装, 请于安装板卡前, 准备好以下内容 : UB380 板卡 用户手册 Unicore Control and Display Tool(CDT) 评估板套件 (EVK) 性能可靠的天线 MMCX 天线连接线缆 带有串口的台式机或笔记本电脑 (Windows 2000/XP/Win7), 并已经安装好 CDT 软件 准备好以上必须及辅助设备后, 请按照以下步骤进行安装 : 1. 将 UB380 板块对齐定位孔和插针, 安装在评估套件 (EVK) 上,EVK 为板 卡供电, 并把 OEM 板的各种接口引出来, 提供与外部设备直接通讯的标准接口 5
UB380 User Manual 2. 选择适当增益的 GNSS 天线, 并将 GNSS 天线架设在稳定 无干扰 无遮 挡的区域, 通过同轴射频电缆连接天线和板卡 注意 : 板卡的 RF 接头为 MMCX, 需根据封装选择适合的连接线 板卡天线接口端的输入信号增益在 25-35dB 间为最优, 请据此选择合适的天线 天线电缆和在线 LNA 缺省设置下,UB380 板卡天线接口会提供 5V DC 天线馈电 3. 连接 PC 和 EVK 的串口, 或通过网线连接 ETHERNET 端口到网络接口 6
4. 连接 12V 适配器到 EVK 的电源, 启动 UB380 板卡 5. 启动 PC 机上安装的 CDT 控制软件, 并通过软件连接接收机 6. 通过 CDT 对接收机进行操作并记录相关数据 注意 : 板卡较长时间未使用, 或者上次使用地点距离当前使用地点距离在 1000Km 以上, 有可能导致首次开机收星定位变慢 这种情况下, 请先使用 FRESET 命令清除较旧的星历和历书信息 ( 此命令也会同时清除板卡设置信息 ) FRESET 命令执行后, 板卡将会重启, 采集新的星历和历书需要连续工作 15min 以上 7
UB380 User Manual 3 板卡 LED 指示灯 UB380 板卡上安装有一个双色 LED 指示灯, 可以指示板卡的基本工作状态, 这些状态包括 : 序号 状态 红灯 绿灯 备注 1 单点定位 单北斗 不亮 0.25s 绿色快闪 2 混合 0.25s 0.25s 橙色快闪 ( 红绿都亮 ) 3 差分定位 单北斗 不亮 1s 绿色慢闪 4 混合 1s 1s 橙色慢闪 ( 红绿都亮 ) 5 卫星不足 1s 不亮 红色慢闪 6 状态分隔 空 1s 空 1s 两组定位状态间的分隔 7 异常 0.25s 不亮 红色快闪,1-5 正常状态之外的异常 8 上电 红色常亮 不亮 启动完毕后, 进入其他状态指示 1. 正常状态下从加电开始后的状态指示 : 上电 -> 分隔 -> 卫星不足 -> 分隔 卫星不足 -> 分隔 -> 单 点定位 -> 分隔 单点定位 -> 分隔 -> 差分定位 -> 分隔 -> 差分定位 2. 若板卡出现异常, 状态指示则为 : 上电 -> 异常, 或正常状态 -> 异常 4 PC Utility 配置 (CDT) 4.1 软件简介 卫星显控软件 CDT(Control &Display Tool) 为采用 UB380 板卡的接收机用户提供图形化 的界面, 通过该软件, 用户可便捷地对接收机进行各种设置, 迅速得到接收机状态及所需信息 CDT 包含以下基本功能 : 用于记录各类日志的图形化窗口 (Logging Control View) 对接收机下发指令的窗口 (Console View) 以 ASCII-format 显示当前的接收机的输出窗口 (ASCII View) 显示卫星概略方位 PRN 信噪比的图形化窗口(Constellation View) 接收机当前点和历史点的轨迹窗口 (Trajectory View) 接收机的位置 速度和时间窗口 (PVT View) 除了上述基本功能外,CDT 还提供了下列高级功能 : 8
筛选并记录日志 下发指令到接收机 操作及配置 ASCII VIEW 轨迹点操作 切换跟踪窗口显示内容 卫星视图中卫星切换 清零接收机接收状态 4.2 软件安装 CDT 软件可以从和芯星通网站或技术支持处获取, 请按以下步骤进行安装 : 步骤 1: 解压并安装 CDT 软件 ; 步骤 2: 从开始菜单选择 [ 程序 ]- [Unicore Softwares]->[Control and Display Tool], 或 双击桌面运行程序图标, 启动 CDT, 界面如下 : 图 4-1 CDT 主程序界面 步骤 3: 从菜单中选择 Receiver->Edit, 弹出界面 ( 如图 3-2), 用户可以选择通过串口方式 或网口方式访问接收机 : 9
UB380 User Manual 图 4-2 串口配置参数 串口 (SerialPort) 配置界面要求设置连接串口参数, 一般使用默认设置, 串口可根据需要 选择, 波特率使用 115200 网口 (Network Port) 配置界面如下 : 图 4-3 网口配置 10
从可用网络列表中选择并双击, 相应的 IP 地址 (ADDRESS) 及端口号 (PORT) 会出现在界面上方 当网络接收机地址没有出现在列表中时, 可直接在窗口上方输入相应的 IP 地址及端口号 使用网络连接时,CDT 软件将要求输入用户名和口令, 用户名可输入 unicore, 密码可输入 unicore 接收机出厂缺省 IP 地址为 192.168.0.100, 端口号为 40000 1. 使用串口连接时, 请确保您的串口配置正确, 详见 7.4 串口接入 ; 2. 建议用户避免对接收机数据端口的交叉控制 该产品支持 3 个串口和 1 个网口, 当某端口正被占用或连接到其它设备时, 用户应避免通过另外的端口去改变其配置例如,CDT 通过 COM1 连接接收机, 用户通过网络方式访问接收机并修改 COM1 的波特率, 会导致 CDT 工作异常 步骤 4: 点击 OK 按钮, 进入正常实时监控状态, 选择 Receiver->Open: 图 4-4 实时监控界面 更多详细操作, 请点击工具栏 Help 参考 CDT Online Help, 以及 CDT 软件手册 11
UB380 User Manual 5 固件升级 (WinConfig) WinConfig 软件包含在接收机附送的光盘内, 用于实现 UB380 的本地和远程网络升级, 请 按以下步骤进行安装 : 注意 : 对接收机进行固件升级时, 请停止对接收机的所有操作, 并选择正确的固件升级包 升 级过程中切勿断电或中断! 步骤 1: 点击程序图标, 运行程序后, 出现如下画面 : 图 5-1 WinConfig 欢迎界面 步骤 2: 从欢迎界面点击 下一步 按钮, 点击浏览选择升级包文件 : 12
图 5-2 选择升级包界面 步骤 3: 点击 下一步 按钮, 出现选择通讯类型界面 : 图 5-3 选择通讯类型界面 步骤 4: 选择通讯类型, 确定升级方式为串口方式 (COM) 还是网络方式 (TCP) 升 级, 点击下一步, 进行串口配置或网络配置 : 13
UB380 User Manual 图 5-4 串口方式升级配置界面 当使用串口升级时, 请使用板卡串口 1 或串口 2 图 5-5 网络方式升级配置界面 14
步骤 5: 用户配置正确的接收机 IP 后, 升级后需要重启接收机, 请对 升级后重启接 收机 复选框打勾 配置完毕, 点击 下一步 按钮, 进入配置信息汇总界面 : 图 5-6 串口方式升级配置信息 图 5-7 网络方式升级配置信息 15
UB380 User Manual 步骤 6: 确定配置无误, 点击 完成 按钮, 进入升级主界面, 当 WinConfig 正确连接 上接收机, 将出现如下界面 : 图 5-8 固件升级主界面 步骤 7: 点击 开始升级 按钮即可开始升级 Firmware: 图 5-9 串口方式升级成功界面 16
图 5-10 网络方式升级成功界面 当正在升级的时侯, 开始升级 按钮是灰的, 是不可点击的, 只有当升级完成或升级 过程中出错时, 开始升级 按钮才可以继续点击 17
UB380 User Manual 6 硬件接口 本章简要介绍 UB380 接收机的 I/O 信号端口及电气特性, 请正确连接信号以避免对设备的 不必要损坏 6.1 电源输入 指标 描述 可接受电压输入范围 3.3V +5%/-3% 请尽量避免频繁开关电源, 建议通断电操作间隔大于 5 秒 6.2 射频输入 指标 RF 输入电平 RF 输入信号 LNA 供电 描述 -85 dbm ~ -105 dbm 北斗 B1/B2/B3 + GPS L1/L2+GLONASS L1/L2 +4.75 ~ +5.10 VDC, 0 ~ 100 ma 6.3 外部时钟输入 指标 外部时钟输入 描述 频率 : 10 MHz 电压峰峰值 : 1.2V~1.8V 频率稳定度 : 最大 ± 0.5 ppm 波形 : 正弦 6.4 串口接入 指标 波特率 描述 默认 115200bps 18
请在配置串口时, 保证波特率与数据量匹配, 并确认您的硬件设备支持所设置的波特率, 否则会导致异常 6.5 接口引脚定义 板上提供两个双排插针, 作为对外接口 其中一个 2x12 的 2.0mm 间距双排针, 为主接口, 引脚定义如下 : 管脚 信号 类型 描述 备注 1 GND 地 数字地 2 RTK LED 输出 RTK LED LVTTL, 低电平有效 3 Reserved 保留 保留 保留 4 PPS 脉冲 1PPS 秒脉冲输出 LVTTL 5 VCC 电源 板卡供电,+3.3V +5%/ 3% 6 VCC 电源 板卡供电,+3.3V +5%/ 3% 7 Rx3 输入 多路复用管脚, LVTTL Event2 默认 : COM3 接收数据 8 Event1 输入 外部事件触发输入 LVTTL 9 ERROR 输出 板卡错误 LED LVTTL, 低电平有效 10 Satellite LED 输出 卫星 LED LVTTL, 低电平有效 11 CTS2 输入 COM2 清除发送 LVTTL 12 RESETIN 输入 板卡硬件复位 LVTTL, 低电平有效, 持续时间 >20us 13 RTS2 输出 COM2 请求发送 LVTTL 14 Rx2 输入 COM2 接收数据 LVTTL 15 CTS1 输入 COM1 清除发送 RS-232 16 Tx2 输出 COM2 发送数据 LVTTL 19
UB380 User Manual 管脚 信号 类型 描述 备注 17 RTS1 输出 COM1 请求发送 RS-232 18 Rx1 输入 COM1 接收数据 RS-232 19 Tx3 输入 / 输出 多路复用管脚, LVTTL GPIO0 默认 : COM3 发送数据 20 Tx1 输出 COM1 发送数据 RS-232 21 USB D (-) 双向 USB 接口数据 (-) 90 Ω 差分线对, 5V 22 USB D (+) 双向 USB 接口数据 (+) 90 Ω 差分线对, 5V 23 GND 地 数字地 24 GND 地 数字地 注 : 此外,UB380 提供一路 10/100M 以太网接口 使用一个 2x3 的 2.0mm 间距双排插针 接 口定义如下 : 管脚 信号 功能 描述 1 ETH_RD- 以太网口接收数据的负极, 差分 连接到 RD- 对 2 ETH_RD+ 以太网口接收数据的正极, 差分 连接到 RD+ 对 3 CENT_RD 以太网口变压器中心接收抽头 连接到 RD Center Tap 4 ETH_TD+ 以太网口发送数据的正极, 差分 连接到 TD+ 对 5 ETH_TD- 以太网口发送数据的负极, 差分 连接到 TD- 对 6 CENT_TD 以太网口变压器中心发送抽头 连接到 TD Center Tap 20
附录一 机械图 J1: MMCX female,gnss 天线接口 J2: MMCX female,10m 外部时钟接口 21
UB380 User Manual J3: 2x12 双排插针 (2.0mm 间距 ) J4: 2x3 双排插针 (2.0mm 间距 ) 附录二 技术指标 性能指标通道 384 通道, 基于 Nebulas 芯片 初始化时间 小于 10 秒 ( 典型值 ) 信号 北斗 B1/B2 /B3 GPS L1/L2/L5 GLONASS L1/L2 单点定位 平面 :1.5m 初始化可靠性 大于 99.9% (RMS) 高程 :3.0m 首次定位时间 冷启动 :50s RTK 平面 :10mm+1ppm 差分数据 RTCM 2.X/3.X CMR (RMS) 高程 :15mm+1ppm 数据格式 NMEA-0183,Unicore 观测精度 (RMS) 北斗 GPS GLONASS 数据更新率 20Hz B1/L1 C/A 码 10cm 10cm 10cm 时间精度 (RMS) 20ns B1/L1 载波相 1mm 1mm 1mm 速度精度 (RMS) 0.03m/s 位 B2/L2P(Y) 码 10cm 10cm 10cm 网络协议 NTRIP HTTP FTP B2/L2 载波相 1mm 1mm 1mm 位 B3/L5 码 10cm 10cm B3/L5 载波相位 1mm 1mm 物理特性尺寸重量工作温度存储温度湿度 I/O 接口天线接口外部时钟接口振动冲击 100 60 11.4 mm 48g -40 ~+85-40 ~+85 95% 无凝露 2x12 插针 2x3 插针 MMCX MMCX GJB150.16-2009,MIL-STD-810 GJB150.18-2009,MIL-STD-810 22
电气指标 电压 3.3VDC +5%/ 3% 天线 LNA 供电 4.75~5.10V, 0~100 ma 电压纹波 100mV p-p(max) 功耗 2.6W ( 典型值 ) 功能接口串口网口 1PPS 接口 1x UART (RS-232),2 x UART(LV-TTL), 460800bps 1x LAN,10/100M LV-TTL 23
和芯星通科技 ( 北京 ) 有限公司 Unicore Communications, Inc. 北京市海淀区丰贤东路 7 号北斗星通大厦三层 F3, No.7, Fengxian East Road, Haidian, Beijing, P.R.China, 100094 www.unicorecomm.com Phone: 86-10-69939800 Fax: 86-10-69939888 info@unicorecomm.com www.unicorecomm.com