GNSS 驱动

源码路径: modules/drivers/gnss/

概述

GNSS 驱动模块负责从 GNSS 接收机读取原始卫星导航数据，并将解析后的定位信息发布到 CyberRT 通信总线。该模块作为 CyberRT Component 运行，支持多种 GNSS 接收机协议（Novatel、uBlox、Huace、Asensing、BroadGNSS）及多种连接方式（串口、TCP、UDP、NTRIP、CAN）。同时支持 RTK 差分修正数据的收发，可对接 NTRIP 服务获取实时差分改正数，实现厘米级定位精度。

核心类

GnssDriverComponent

继承自 apollo::cyber::Component<>，是 GNSS 驱动的 CyberRT 入口组件。负责加载配置文件并启动 RawStream 实例。

cpp

class GnssDriverComponent : public Component<> {
 public:
  GnssDriverComponent();
  bool Init() override;

 private:
  std::unique_ptr<RawStream> raw_stream_ = nullptr;
  apollo::common::monitor::MonitorLogBuffer monitor_logger_buffer_;
};

CYBER_REGISTER_COMPONENT(GnssDriverComponent)

成员	说明
`raw_stream_`	GNSS 原始数据流管理器，封装了所有流连接和数据解析逻辑
`monitor_logger_buffer_`	监控日志缓冲器，类别为 `MonitorMessageItem::GNSS`

RawStream

GNSS 数据流核心管理类，负责建立与 GNSS 接收机的连接、接收原始数据、发送 RTK 修正数据，并协调多个解析器完成数据解析与发布。

cpp

class RawStream {
 public:
  RawStream(const config::Config& config,
            const std::shared_ptr<apollo::cyber::Node>& node);
  ~RawStream();
  bool Init();
  void Start();

 private:
  void DataSpin();
  void RtkSpin();
  bool Connect();
  bool Disconnect();
  bool Login();
  bool Logout();
  // ...
};

成员	说明
`data_stream_` / `command_stream_`	数据流和命令流连接
`in_rtk_stream_` / `out_rtk_stream_`	RTK 差分数据的输入/输出流
`data_parser_ptr_`	GNSS 原始数据解析器
`rtcm_parser_ptr_`	RTCM 差分修正数据解析器
`data_thread_ptr_` / `rtk_thread_ptr_`	数据接收和 RTK 处理的工作线程
`raw_writer_` / `rtcm_writer_`	原始数据和 RTCM 数据的 CyberRT Writer
`stream_writer_`	流状态信息的 CyberRT Writer

核心函数

GnssDriverComponent::Init()

组件初始化入口。从配置文件加载 config::Config，创建 RawStream 并调用其 Init() 和 Start() 方法。

cpp

bool GnssDriverComponent::Init() {
  config::Config gnss_config;
  if (!apollo::cyber::common::GetProtoFromFile(config_file_path_,
                                               &gnss_config)) {
    monitor_logger_buffer_.ERROR("Unable to load gnss conf file: " +
                                 config_file_path_);
    return false;
  }
  raw_stream_.reset(new RawStream(gnss_config, node_));
  if (!raw_stream_->Init()) {
    monitor_logger_buffer_.ERROR("Init gnss stream failed");
    return false;
  }
  raw_stream_->Start();
  return true;
}

RawStream::Init()

初始化所有通信流（数据流、命令流、RTK 流），创建 DataParser 和 RtcmParser 实例，建立 CyberRT Writer/Reader 通道。

RawStream::Start()

启动数据接收线程 DataSpin 和 RTK 处理线程 RtkSpin，开始持续读取和处理 GNSS 数据。

RawStream::DataSpin() / RtkSpin()

分别在独立线程中运行：DataSpin 持续从数据流读取原始字节并交给 DataParser 解析发布；RtkSpin 从 NTRIP 或其他来源接收 RTK 差分修正数据并转发给接收机。

建立与 GNSS 接收机的物理连接（串口/TCP/UDP），并发送登录指令序列完成接收机初始化配置。

配置

GNSS 驱动通过 protobuf 配置文件（config::Config）进行参数设定，主要配置项如下：

字段	类型	说明
`data`	`Stream`	必填，数据读取端口，指定接收机连接方式和数据格式
`command`	`Stream`	命令发送端口，不配置时使用 `data` 端口
`rtk_from`	`Stream`	RTK 差分数据来源，通常为 NTRIP 服务
`rtk_to`	`Stream`	RTK 差分数据发送端口，不配置时使用 `data` 端口
`login_commands`	`repeated bytes`	登录命令序列
`logout_commands`	`repeated bytes`	登出命令序列
`rtk_solution_type`	`RtkSolutionType`	RTK 解算方式：接收机解算或软件解算
`imu_type`	`ImuType`	IMU 类型（如 STIM300、ISA100、ADIS16488 等）
`proj4_text`	`string`	坐标投影参数（Proj4 格式）
`tf`	`TF`	TF 坐标变换配置
`use_gnss_time`	`bool`	是否使用 GNSS 时间戳，默认 `true`
`gpsbin_folder`	`string`	GPS 原始二进制数据存储目录

Stream 支持 Serial（串口）、Tcp、Udp、Ntrip、CAN 五种连接类型，并通过 format 字段指定数据格式（NMEA、Novatel Binary、uBlox Binary 等）。

调用关系

text

CyberRT 框架
  └── GnssDriverComponent::Init()
        ├── GetProtoFromFile() — 加载 GNSS 配置
        ├── RawStream::Init() — 初始化流连接与解析器
        │     ├── Connect() — 建立数据/命令/RTK 流连接
        │     ├── Login() — 发送登录指令
        │     ├── DataParser 创建 — 原始数据解析器
        │     └── RtcmParser 创建 — RTCM 差分数据解析器
        └── RawStream::Start() — 启动数据处理
              ├── DataSpin 线程 — 持续读取数据并解析发布
              └── RtkSpin 线程 — 接收并转发 RTK 差分数据

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Steven Moder

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GNSS 驱动 ​

概述 ​

核心类 ​

GnssDriverComponent ​

RawStream ​

核心函数 ​

GnssDriverComponent::Init() ​

RawStream::Init() ​

RawStream::Start() ​

RawStream::DataSpin() / RtkSpin() ​

RawStream::Connect() / Login() ​

配置 ​

调用关系 ​

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