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File metadata and controls

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Xsens MTi ROS 驱动和 Ntrip 客户端

English Version (英文版)

此代码基于官方的 xsens_ros_mti_driver，并在 MTi-3/7/8/MTi-630R/MTi-670G/MTi-680G 上，运行于 Ubuntu 20.04 LTS 和 ROS Noetic 下进行了测试。

ROS 和 ROS2 版本

请注意，此分支包含 ROS1 实现。如果您需要 ROS2 版本，请访问 ros2 分支。

设备设置 - 输出配置

注意:

  • 对于 MTi-680(G)或者MTi-8，需要启用 UTC 时间和 PvtData，以便从 /nmea 话题获取 GPGGA 数据，该数据将用于 Ntrip 客户端：
    • 在 MT Manager 的设备设置中，配置输出，选择 “UTC Time, Sample TimeFine, Status Word, Latitude and Longitude” 以及其他必要数据，并点击 “Apply”；
    • 或者将 xsens_mti_node.yaml 中的 enable_deviceConfig 设置为 true，并将 pub_utctime 和 pub_gnss 设置为 true，然后根据需要调整其他输出参数，以完成传感器配置。

以下是推荐的输出配置和设备设置：

配置截图

设置截图

  • 对于 MTi-1/2/3/7/610/620/630/670/100/200/300/G-710/320/等IMU/VRU/AHRS, GNSS/INS非RTK设备，可以删除或者忽略ntrip包，仅使用 xsens_ros_mti_driver包，建议使用MT Manager，配置勾选SampleTimeFine, UtcTime, Orientation(Quaternion), Acceleration, Rate Of Turn, Magnetic Field, Status Word等输出选项，如果选择400Hz数据，波特率配置为921600

对 MTi ROS 驱动的修改

  • 修复了 /nmea GPGGA 话题的 fix_type 以符合 NMEA 标准。

  • 添加了以下功能：

    • 传感器输出配置；
    • 传感器滤波设置；
    • 设置波特率；
    • 设置 MTi-8/MTi-680(G) 的 GNSS 杆臂；
    • 设置 u-Blox GNSS 平台；
    • 配置选项（如 AHS、In-Run Compass、北斗、OrientationSmoother、PositionVelocitySmoother、ContinuousZRU）；
    • 周期性地估计陀螺仪偏差(Manual Gyro Bias Estimation)；
    • 添加 filter/euler 和HR高速率话题，如 imu/acceleration_hr、imu/angular_velocity_hr；
    • 添加报错信息。

  • 修改了以下代码：

    • lib/xspublic/xscontroller/iointerface.h，第 138 行，将 PO_XsensDefaults 改为 PO_OneStopBit；
    • lib/xspublic/xscommon/threading.cpp，更新以兼容 glibc 2.35。

Ntrip 客户端

Ntrip 客户端订阅 xsens_ros_mti_driver 的 /nmea 话题，并等待获取 GPGGA 数据（最长 300 秒）。随后，每 1 秒（由 ntrip.launch 定义）向 Ntrip Caster (服务器) 发送 GPGGA 数据。

用户需要在 ntrip.launch 中修改自己的凭据/服务器/挂载点。

安装方法

安装依赖项：

sudo apt install ros-[ROSDISTRIBUTION]-nmea-msgs
sudo apt install ros-[ROSDISTRIBUTION]-mavros-msgs

以 ROS Noetic 为例（使用 rosversion -d 获取您的版本）：

sudo apt install ros-noetic-nmea-msgs
sudo apt install ros-noetic-mavros-msgs

克隆源文件到您的 catkin_ws，并运行以下代码：

cd ~/catkin_ws
catkin_make

在 catkin 工作区中加载 /devel/setup.bash 文件：

source ./devel/setup.bash

或将其添加到规则中：

sudo nano ~/.bashrc

在文件末尾添加以下行：

source /[PATH_TO_Your_catkin_ws]/devel/setup.bash

保存并退出。
注意：如果未将加载命令添加到 ~/.bashrc，每次打开新终端时都需要手动运行 source ./devel/setup.bash，否则无法读取 /status 话题数据。

使用方法

修改 src/ntrip/launch/ntrip.launch 中的凭据/服务器/挂载点为您自己的信息。

打开两个终端运行以下命令：

roslaunch xsens_mti_driver xsens_mti_node.launch

或者使用 3D 显示 rviz：

roslaunch xsens_mti_driver display.launch

对于MTi-8/MTi-680(G)， 然后运行Ntrip：

roslaunch ntrip ntrip.launch

如何确认 RTK 状态

可以通过以下方法检查 RTK 状态：

  • 执行 rostopic echo /rtcm，应显示 HEX RTCM 数据；
  • 或执行 rostopic echo /status，检查 RTK Fix 类型，应为 1(RTK Floating) 或 2(RTK Fix)。

ROS 话题

话题 消息类型 消息内容 数据输出频率
（取决于 MT Manager 中的模型和输出配置）
filter/free_acceleration geometry_msgs/Vector3Stamped free acceleration from filter, which is the acceleration in the local earth coordinate system (L) from which
the local gravity is deducted		 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
filter/positionlla geometry_msgs/Vector3Stamped filtered position output in latitude (x), longitude (y) and altitude (z) as Vector3, in WGS84 datum 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
filter/quaternion geometry_msgs/QuaternionStamped quaternion from filter 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
filter/euler geometry_msgs/Vector3Stamped euler(roll,pitch,yaw) from filter 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
filter/twist geometry_msgs/TwistStamped filtered velocity and calibrated angular velocity 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
filter/velocity geometry_msgs/Vector3Stamped filtered velocity output as Vector3 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
gnss sensor_msgs/NavSatFix raw 4 Hz latitude, longitude, altitude and status data from GNSS receiver 4Hz
gnss_pose geometry_msgs/PoseStamped filtered position output in latitude (x), longitude (y) and altitude (z) as Vector3 in WGS84 datum, and quaternion from filter 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/acceleration geometry_msgs/Vector3Stamped calibrated acceleration 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/angular_velocity geometry_msgs/Vector3Stamped calibrated angular velocity 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/data sensor_msgs/Imu quaternion, calibrated angular velocity and acceleration 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/dq geometry_msgs/QuaternionStamped integrated angular velocity from sensor (in quaternion representation) 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/dv geometry_msgs/Vector3Stamped integrated acceleration from sensor 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/mag sensor_msgs/MagneticField calibrated magnetic field 1-100Hz
imu/time_ref sensor_msgs/TimeReference SampleTimeFine timestamp from device depending on packet
imu/utctime sensor_msgs/TimeReference UTC Time from the device depending on packet
nmea nmea_msgs/Sentence 4Hz GPGGA data from GNSS receiver PVTData(if available) and StatusWord 4Hz
pressure sensor_msgs/FluidPressure barometric pressure from device 1-100Hz
status xsens_mti_driver/XsStatusWord statusWord, 32bit depending on packet
temperature sensor_msgs/Temperature temperature from device 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
tf geometry_msgs/TransformStamped transformed orientation 1-400Hz(MTi-600 and MTi-100 series), 1-100Hz(MTi-1 series)
imu/acceleration_hr geometry_msgs/Vector3Stamped high rate acceleration see xsens_mti_node.yaml
imu/angular_velocity_hr geometry_msgs/Vector3Stamped high rate angular velocity see xsens_mti_node.yaml

请参考 MTi 系列参考手册 获取详细数据定义。

故障排查

如果程序显示消息 No MTi device found：

  • 对于使用了 FTDI 芯片的 MTi-1/600/Sirius 产品系列，请尝试以下步骤：

    sudo /sbin/modprobe ftdi_sio
echo 2639 0300 | sudo tee /sys/bus/usb-serial/drivers/ftdi_sio/new_id

    然后，确保您属于 dialout 组：

    ls -l /dev/ttyUSB0
groups

    如果不属于，请将自己添加到 dialout 组：

    sudo usermod -G dialout -a $USER

    最后，重启计算机：

    sudo reboot

  • 对于 MTi-100/300/G-710 设备：

    git clone https://github.com/xsens/xsens_mt.git
cd xsens_mt
sudo make HAVE_LIBUSB=1
sudo modprobe usbserial
sudo insmod ./xsens_mt.ko

  • 您可以在 xsens_mti_node.yaml 文件中指定自己的端口和波特率：

    // 将 scan_for_devices 设置为 `false`，并取消注释/更改端口名称和波特率为您的自定义值（默认值为 115200，除非您使用 MT Manager 更改过该值）。
scan_for_devices: false
port: '/dev/ttyUSB0'
baudrate: 115200

  • 如果上述方法都无效，请尝试使用 cutecom 查看是否可以接收到 FA FF 36 的十六进制消息。如果没有，则可以联系 [email protected]：

    sudo apt install cutecom
cutecom