GNSS Naslov + IMU Fuzija senzora u izazovnom okruženju
Projekt korisnika: izmjerite točan i robustan smjer
Točan smjer je potreban u nekoliko primjena, od batimetrijskih istraživanja mora, kontrolera leta bespilotnih letjelica, itd. danas ćemo govoriti o specifičnom kupcu koji zahtijeva točno očitavanje smjera za vizualno navođenje teških strojeva i prikupljanje podataka u iznimno zahtjevnim okruženjima.
Naš kupac koristi ove teške strojeve na velikoj nadmorskoj visini, okruženi alpskim terenom, šumama i upravlja njima ponekad u ekstremnim položajima.
Ljudi su općenito svjesni GPS tehnologije jer se nalazi u mnogim dnevnim napravama.
Ako upravo čitate ovaj tekst, vjerojatno ste upoznati s RTK GNSS tehnologijom koja može pružiti centimetarsku točnost.
Postoji još jedna zanimljiva aplikacija koja nije baš popularna, ali je zaista impresivna, korištenje GNSS RTK tehnologije s dvostrukim antenama za postizanje iznimno preciznog smjera, bez ikakve kalibracije, pa čak i bez korekcija. Uz dvije antene i vedro nebo, lako možete postići <0.01 stupnjeva točnosti u smjeru.
Senzori smjera: prednosti i mane
U redu, pričekajte, prije nego što govorimo o vrhunskom smjeru temeljenom na GNSS-u, pregledajmo *glavne senzore smjera da vidimo njihove jake i slabe strane.
- Magnetometar. Možda najpopularniji senzor smjera. Djeluje kao stari školski kompas.
PRO s Niska cijena, mala snaga Osjetljiv na smetnje, zahtijeva čestu kalibraciju Daje apsolutni naslov Niska točnost - IMU (bez magnetometra). Popularni senzor, dostupan na svakom smartphone.
PRO s Točna kratkoročna očitanja Daje relativni naslov Brzo i visoka točnost u kratkom roku Kretanje kroz vrijeme - Kurs iznad zemlje. Sam po sebi nije senzor, ali se može koristiti kao jedan. Razlikuje GNSS poziciju za procjenu smjera kretanja vozila (ne stvarnog smjera).
PRO s Daje apsolutni naslov Izračunava samo smjer kretanja i ne radi ako je vozilo statično ili pri malim brzinama Svi GNSS senzori omogućuju ovo mjerenje Spor i osjetljiv na loš GNSS signal - GNSS kompas. Možda najpopularniji senzor smjera. Djeluje kao stari školski kompas.
PRO s Visoka točnost, bez zanošenja Spor i osjetljiv na loš GNSS signal Daje apsolutni naslov glomazniji
- Magnetometar. Možda najpopularniji senzor smjera. Djeluje kao stari školski kompas.
*Namjerno preskačemo FOG (žiroskop s optičkim vlaknima), RLD (prstenasti laserski žiroskop), vizualnu odometriju i druge otmjene i skupe senzore smjera
Koji senzor smjera ćemo koristiti?
Iz gornje tablice jasno je da svi senzori imaju neke prednosti, ali nijedan nije savršen. Pod vrlo specifičnim uvjetima, korištenje jednog senzora može biti dovoljno.
Na slici ispod možete vidjeti takav primjer: vozilo se kreće naprijed, s neometanim pogledom na nebo, u takvim uvjetima se i kurs nad zemljom i senzori GNSS kompasa gotovo savršeno podudaraju:
ali stvarni uvjeti često nisu tako savršeni, pripremili smo nekoliko primjera koji pokazuju tipična ponašanja.
Primjer 1: stroj ide unatrag, možete vidjeti kako smjer vozila ostaje vrlo stabilan, ali se kurs u odnosu na tlo pomiče za 180 stupnjeva, jer GNSS prijemnik pretpostavlja da vozilo ide samo naprijed.
Primjer 2: gubitak RTK korekcija/loš prijem GNSS signala zbog ekstremnog položaja/rad u blizini šume/rad u dubokoj dolini. U ovom slučaju signali nisu pouzdani, pokazuju bučno ponašanje i jasnu neusklađenost između senzora.
Robusno rješenje očito je jedini put. Bilo bi sjajno kada biste mogli uzeti najbolje od svakog senzora i kombinirati ih zajedno.
Kako bismo poboljšali gornja mjerenja trebamo malo ̶m̶a̶g̶i̶c̶ matematike u miješanju svih senzora unutra simpleRTK2B SBC (GNSS kompas, IMU, magnetometar) u kombinaciji sa znanjem o zastavicama statusa senzora, to se zove: spajanje senzora.
Rezultati: pouzdan signal i sretan kupac!
U interaktivnom grafikonu u nastavku možete vidjeti originalne senzore i virtualni signal spajanja senzora, izračunat u stvarnom vremenu.
Ovaj signal je otporan na smetnje GNSS signala, brz je i robustan.
Postavljanje hardvera
U ovom slučaju postavljanje je krajnje jednostavno, 1x simpleRTK2B SBC s dva ZED-F9P i 2x Budget Survey GNSS višepojasna antena. Više informacija o ovim proizvodima možete pronaći u nastavku.
-
Prodaja!Made in EuropeBESPLATNI ISPRAVCIRTK2B Boards
simpleRTK2B SBC – Development Kit
Od 899,00€ Ovaj proizvod ima više varijanti. Opcije se mogu odabrati na stranici proizvoda