Files

T

Dongubak 11fa444ce7 upload

2026-08-22 02:54:26 +09:00

8.8 KiB

Raw Blame History

RTK(UM982) ROS 2 녹화 명세서

대상: UM982(WTRTK-982) RTK 수신 데이터를 ROS 2 로 발행·녹화하기 위한 이관/구성 명세. 구현체: um982_driver (C++ ROS 2 노드). 근거 문서: rtk/UM982-명령어검토-및-바이너리포팅.md. 검증: 국가 통합기준점 U0373/U0374 대비 수평 1.4~2.6cm (rtk/Log.md).

1. 개요 & 데이터 흐름

NTRIP(VRS,KGD2002) ──RTCM3──▶ UM982 ──BESTNAV(binary)+GGA(ascii)──▶ um982_driver
      ▲                                                                  │
      └──────────────── GGA(VRS 유지, 10s) ◀───────────────────────────┘
                                                                         │ GnssPVTSolnMsg (10Hz)
                                                                         ▼
                                                          /ublox_driver/receiver_pvt
                                                                         │
                                                                  ros2 bag record ──▶ .db3/.mcap

시리얼 포트는 한 프로세스만 점유 → RTCM 주입과 BESTNAV 파싱이 한 노드(um982_driver)에 통합.
녹화는 이 노드가 발행하는 토픽을 ros2 bag record 로 담는다.

2. 이관 대상 & 워크스페이스 구성 (무엇을 어떻게 옮기나)

옮길 패키지 2개 (그 외 의존 없음 — 시리얼=termios, NTRIP=POSIX 소켓):

패키지	역할	위치(원본)
`gnss_comm`	`GnssPVTSolnMsg`/`GnssTimeMsg` 메시지 정의	`FAST-LIVO2-RTK-ROS2/thirdparty/gnss_comm`
`um982_driver`	드라이버 노드(파싱+NTRIP+발행)	`FAST-LIVO2-RTK-ROS2/src/um982_driver`

녹화 전용 최소 워크스페이스 (전체 FAST-LIVO2 빌드 불필요):

fhd_rtk_ws/
└── src/
    ├── gnss_comm/       ← thirdparty/gnss_comm 복사
    └── um982_driver/    ← src/um982_driver 복사

cd fhd_rtk_ws
colcon build --packages-select gnss_comm um982_driver
source install/setup.bash

ROS 2 Humble, C++17. um982_driver 는 rclcpp, gnss_comm 만 의존.

3. 사전 조건 — 수신기 설정 (필수)

드라이버 실행 전 UM982 가 아래를 저장(SAVECONFIG) 하고 있어야 한다. 리포 rtk/config_all.py 한 번 실행:

항목	값	이유
`BESTNAVB COM3 0.1`	10Hz 바이너리	파싱 소스
`GPGGA COM3 1`	1Hz	NTRIP VRS 업링크
COM3 baud	`460800`	RTCM+로그 대역
`MODE ROVER`	—	로버 측위
`CONFIG RTK RELIABILITY 3 1`	기본	오확정 방지

⚠️ FRESET 시 baud 가 115200 으로 초기화됨 → rtk/set_baud.py 재실행 필요.

4. 토픽 & 메시지 명세

4.1 토픽

항목	값
토픽명	`/ublox_driver/receiver_pvt` (파라미터 `gps_topic`)
타입	`gnss_comm/msg/GnssPVTSolnMsg`
발행 주기	BESTNAV 주기 = 10 Hz (0.1s)
QoS	`KeepLast(2000)`, 기본 신뢰성(reliable)
프레임/스탬프	메시지에 std_msgs/Header 없음. 시간은 메시지 내부 `time.week/tow`

4.2 `GnssPVTSolnMsg` 필드 (드라이버가 채우는 값)

필드	타입/단위	채움	BESTNAV 소스
`time.week`	uint32 (GPS week)	✅	헤더 Wn
`time.tow`	float64 (초)	✅	헤더 Ms÷1000
`latitude`	float64 (deg)	✅	lat
`longitude`	float64 (deg)	✅	lon
`altitude`	float64 (m, 타원체고)	✅	hgt(MSL)+undulation
`height_msl`	float64 (m)	✅	hgt
`h_acc`	float64 (m)	✅	√(latσ²+lonσ²)
`v_acc`	float64 (m)	✅	hgtσ
`vel_n/vel_e/vel_d`	float64 (m/s, NED)	✅	hor·cos(trk)/hor·sin(trk)/−vert
`vel_acc`	float64 (m/s)	✅	Horspd std
`num_sv`	uint8	✅	#solnSVs
`fix_type`	uint8 (0=no,3=3D)	✅	pos_type
`valid_fix`	bool	✅	pos_type≠NONE
`diff_soln`	bool	✅	pos_type∉{NONE,SINGLE}
`carr_soln`	uint8 (0/1/2)	✅	48/49/50→2, 32/33/34→1, else 0
`p_dop`	float64	➖ 0	BESTNAV 미제공(필요시 PVTSLN)

carr_soln: 2=RTK Fixed(NARROW_INT 등), 1=RTK Float, 0=단독/DGPS.

5. 드라이버 파라미터 명세 (`config/um982.yaml`)

파라미터	기본값	설명
`serial_port`	`/dev/ttyUSB0`	UM982 COM3(USB). 리눅스 `/dev/ttyUSB*`
`serial_baud`	`460800`	수신기 저장값과 일치
`gps_topic`	`/ublox_driver/receiver_pvt`	발행 토픽(백엔드 `gps.gps_topic` 와 일치)
`use_ntrip`	`true`	false 면 RTCM 주입 안 함(외부 보정 시)
`ntrip_host/port/mountpoint`	`RTS1.ngii.go.kr` / `2101` / `VRS-RTCM34`	NTRIP 접속
`ntrip_user/pass`	`""`	⚠️ 리포 평문 커밋 지양 — yaml/CLI/환경변수로 주입
`gga_send_period`	`10.0`	VRS 유지용 GGA 재전송 주기(s)
`publish_fixed_only`	`false`	true=RTK Fixed 해만 발행
`inflate_cov_when_not_fixed`	`true`	fix 아님/코스팅 시 h_acc·v_acc 부풀림
`max_corr_age`	`30.0`	diff_age 초과 시 코스팅 간주(공분산↑). 0=비활성

NTRIP 끊겨도 UM982 는 RTK TIMEOUT(기본 600s) 동안 Fixed 를 코스팅 유지 → max_corr_age 로 신뢰 낮춤.

6. 시간 의미 (중요)

메시지에 Header/stamp 가 없다. 시간은 time.week(GPS week) + time.tow(주 내 초).
UNIX 복원: unix = week·604800 + tow + 315964800 − 18(leap) (백엔드 optimization.cpp::gpsHandler 와 동일).
유효 조건: 헤더 TimeStatus=FINE & week>1 (fix 전에는 week=1/UNKNOWN).
ros2 bag 은 수신 시각(bag timestamp) 을 별도로 기록하지만, 권위 시각은 메시지 내부 week/tow. 센서와의 시각 동기는 이 값 기준.

7. 녹화 절차

7.1 실행

source install/setup.bash
ros2 launch um982_driver um982_driver.launch.py            # 또는 아래 run
# 자격증명을 CLI 로 주입:
ros2 run um982_driver um982_driver_node --ros-args \
    --params-file src/um982_driver/config/um982.yaml \
    -p ntrip_user:=<id> -p ntrip_pass:=<pw>

콘솔에 RTK FIXED 전환 로그가 뜨고, ros2 topic hz /ublox_driver/receiver_pvt ≈ 10Hz 확인.

7.2 GNSS 단독 녹화

ros2 bag record -o rtk_$(date +%F_%H%M) /ublox_driver/receiver_pvt

7.3 센서 + GNSS 동시 녹화 (FAST-LIVO2 후처리용)

ros2 bag record -o run_$(date +%F_%H%M) \
    /livox/lidar /livox/imu /left_camera/image \
    /ublox_driver/receiver_pvt \
    --storage mcap        # 없으면 sqlite3(기본)

초기 수십 초 RTK Fixed + 충분한 이동 후 녹화(백엔드 SVD 정합 전제). rtk/UM982-녹화-및-연동-구현.md §7 참조.

7.4 (권장) 원시 BESTNAV 동시 녹화 — 재처리 대비

현재 드라이버는 파싱 결과만 발행한다. 파싱 로직을 나중에 고쳐 재생성하려면 원시 바이트도 함께 남기는 것을 권장(별도 옵션 필요 — §10).

8. 녹화 데이터 포맷 & 재생

저장: ROS 2 bag (sqlite3 .db3 기본, 또는 mcap .mcap).
확인: ros2 bag info run_YYYY-MM-DD_HHMM → 토픽/메시지 수/기간.
재생: ros2 bag play run_YYYY-MM-DD_HHMM → /ublox_driver/receiver_pvt 재발행.
FAST-LIVO2 백엔드는 이 토픽을 구독해 첫 fix 를 ENU 원점으로 잡고 GTSAM 융합(gps.gps_topic 일치 필요).

9. 품질/필터 (녹화되는 데이터의 신뢰)

백엔드에 fix 품질 필터가 없으므로 드라이버 단에서 처리:
- publish_fixed_only=true → RTK Fixed 해만 녹화(가장 보수적).
- inflate_cov_when_not_fixed=true + max_corr_age → fix 아님/코스팅 시 h_acc/v_acc 를 키워 후처리 가중 약화.
CRC(Unicore Appendix 1) 통과 프레임만 발행 → 손상 프레임 녹화 안 됨.

10. 확장(옵션) — 원시 스트림 동시 녹화

재처리·디버깅을 위해 원시 BESTNAV/GGA 바이트를 별도 토픽으로 녹화하려면 드라이버에 std_msgs/msg/ByteMultiArray(또는 String) 발행부를 추가하면 된다(예: /um982/raw). 필요 시 요청 → 드라이버에 publish_raw 파라미터로 추가.

11. 검증 체크리스트

rtk/config_all.py 로 수신기 설정 저장(BESTNAVB/GPGGA, 460800, MODE ROVER)
colcon build --packages-select gnss_comm um982_driver 성공
serial_port / NTRIP 자격증명(config or CLI) 확인
ros2 topic hz /ublox_driver/receiver_pvt ≈ 10Hz, 콘솔 RTK FIXED
ros2 topic echo 로 lat/lon/altitude, time.week(>1)/tow, carr_soln=2 확인
ros2 bag record → ros2 bag info 로 토픽·기간 확인
(동시녹화) 센서 4종 + GNSS 토픽 모두 bag 에 존재

8.8 KiB Raw Blame History Unescape Escape