第1章：RTK-GPS模块选型与硬件接口

各位同学，咱们直接进入正题。RTK定位这事儿，说白了就是让无人机知道「我在哪」——不是大概知道，而是精确到厘米级。我这些年调试过的飞控没有一百也有八十，踩坑最多的就是GPS模块选型和接口配置。今天咱们就把这块硬骨头啃下来。

1.1 主流RTK模块对比

市面上RTK模块看着多，其实真正能打的就那几款。我个人习惯把模块分成三类：消费级、工业级、专业级。咱们做无人机，重点关注工业级。

模块型号	定位精度	更新率	接口	典型价格	我的评价
u-blox F9P	2.5cm + 1ppm	20Hz	UART/I2C/SPI	~¥800	性价比之王，我项目里用得最多
ZED-F9P	2.5cm + 1ppm	20Hz	UART/I2C/SPI/USB	~¥1200	F9P的升级版，多了USB接口
RTK2GO	5cm + 2ppm	10Hz	UART	~¥500	入门级，适合预算有限的情况

我在项目中遇到过一件事：有次用RTK2GO模块做测绘无人机，结果发现精度死活上不去。查了半天，原来是模块的固件版本太老，不支持北斗信号。嗯，这里要注意——买模块时一定要确认固件版本，最好买最新的。

1.2 UART/I2C/SPI接口配置

接口配置这块，说白了就是怎么让飞控和GPS模块「说话」。三种接口各有优劣，我给你们捋一捋。

UART接口（最常用）

为什么最常用？因为简单。飞控和模块之间就两根线：TX和RX。波特率一般设115200或230400。我个人习惯用230400，数据量大时不容易丢包。

// 典型的UART初始化代码（STM32平台）
void GPS_UART_Init(void) {
    // 配置USART2，波特率230400
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 230400;
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART2, ENABLE);
}

I2C接口（省引脚）

I2C只需要两根线：SDA和SCL。但有个坑——I2C速度慢，最高也就400kHz。如果你需要20Hz的定位更新率，I2C可能扛不住。我建议只在传感器数量多、引脚不够用的情况下用I2C。

SPI接口（高速但复杂）

SPI能跑到10MHz以上，适合大数据量传输。但需要4根线：MOSI、MISO、SCK、CS。而且SPI没有标准协议，每个模块的寄存器映射都不一样。嗯，这里要注意——除非你特别需要高速率，否则别碰SPI。

1.3 PPS秒脉冲信号

PPS（Pulse Per Second）是GPS模块输出的秒脉冲信号，精度能达到纳秒级。为什么需要它？因为飞控需要和GPS模块「对表」——PPS信号告诉飞控：现在正好是整秒。

我给你们画个图，看看PPS信号在系统里怎么用：

1.4 天线选型要点

天线这东西，很多人不重视。你想想看，GPS信号从两万公里外的卫星传下来，到地面时已经弱得跟蚊子叫似的。天线就是那个「扩音器」。

选天线我只看三个指标：

• 增益：一般选25-35dB。太低信号弱，太高容易引入噪声。
• 驻波比：小于1.5。大于2的天线直接扔了。
• 有源/无源：无人机必须用有源天线（带LNA）。无源天线只适合固定站。

我给你们列个常见天线对比：

天线类型	增益	适用场景	价格
陶瓷贴片天线	25-28dB	小型无人机	¥20-50
螺旋天线	30-35dB	测绘无人机	¥80-150
测量型天线	35-40dB	基准站	¥300+

嗯，天线安装也有讲究。记住三点：

1. 天线要放在无人机顶部，远离碳纤维机架（碳纤维会屏蔽信号）
2. 天线下方要有金属地平面，至少5cm x 5cm
3. 馈线越短越好，超过30cm就要用低损耗线

好了，这一章的内容就到这。RTK模块选型和硬件接口是基础中的基础，但也是最容易出问题的地方。你把这些搞明白了，后面讲MAVLink融合的时候就能少踩很多坑。