ja 
Parannettu GNSS-suunnan tarkkuus lumenhoitolaitteille GNSS+:n avulla IMU Anturifuusio
GNSS Otsikko + IMU Sensor Fusion haastavassa ympäristössä
Asiakasprojekti: mittaa tarkka ja vankka otsikko
Tarkkaa suuntaa vaaditaan useissa sovelluksissa, syvyysmittauksista, drone-lennonohjaimista jne.. Tänään kartoitamme tietyn asiakkaan, joka tarvitsee tarkan suunnanlukeman raskaan kaluston visuaaliseen ohjaukseen ja tiedonkeruun erittäin haastavissa ympäristöissä.
Asiakkaamme käyttää näitä raskaita koneita korkealla, alppimaaston, metsien ympäröimänä ja käyttää niitä joskus äärimmäisissä asennoissa.
Ihmiset ovat yleensä tietoisia GPS-tekniikasta, koska sitä löytyy monista päivittäisistä laitteista.
Jos luet tätä tekstiä juuri nyt, olet todennäköisesti tietoinen RTK GNSS -tekniikasta, joka pystyy tarjoamaan senttimetrin tarkkuuden.
Toinen mielenkiintoinen sovellus, joka ei ole kovin suosittu, mutta on todella vaikuttava, on GNSS RTK -tekniikan käyttö kahdella antennilla erittäin tarkan suunnan saavuttamiseksi ilman kalibrointia ja jopa ilman korjauksia. Kahdella antennilla ja kirkkaalla taivaalla saat helposti alle 0.01 asteen tarkkuuden suunnassa.
Suunta-anturit: plussat ja miinukset
Ok, odota, ennen kuin puhumme uusimmasta GNSS-pohjaisesta suunnasta, tarkastellaan *pääsuuntaantureita nähdäksemme niiden vahvuudet ja heikkoudet.
- Magnetometri. Voi olla suosituin suunta-anturi. Se toimii kuin vanhan koulun kompassi.
kohti kanssa Alhaiset kustannukset, pieni teho Herkkä häiriöille, vaatii säännöllistä kalibrointia Tarjoaa absoluuttisen otsikon Matala tarkkuus - IMU (ilman magnetometriä). Suosittu anturi, saatavana jokaiseen smartphone.
kohti kanssa Tarkat lyhyen aikavälin lukemat Tarjoaa suhteellisen otsikon Nopea ja korkea tarkkuus lyhyellä aikavälillä Drift ajan myötä - Kurssi maan päällä. Ei itse anturi, mutta sitä voidaan käyttää sellaisena. Se erottaa GNSS-aseman arvioidakseen ajoneuvon liikesuunnan (ei todellista suuntaa).
kohti kanssa Tarjoaa absoluuttisen otsikon Laskee vain liikesuunnan, eikä toimi, jos ajoneuvo on staattinen tai pienillä nopeuksilla Kaikki GNSS-anturit tarjoavat tämän mittauksen Hidas ja herkkä huonolle GNSS-signaalille - GNSS kompassi. Voi olla suosituin suunta-anturi. Se toimii kuin vanhan koulun kompassi.
kohti kanssa Suuri tarkkuus, ei ajautumista Hidas ja herkkä huonolle GNSS-signaalille Tarjoaa absoluuttisen otsikon Bulkier
- Magnetometri. Voi olla suosituin suunta-anturi. Se toimii kuin vanhan koulun kompassi.
*Ohitamme FOG (kuituoptinen gyroskoopi), RLD (Ring Laser Gyroscope), visuaalisen matkanmittauksen ja muut hienot ja kalliit suunta-anturit tarkoituksella
Mitä suunta-anturia käytämme?
Yllä olevasta taulukosta on selvää, että kaikilla antureilla on joitain etuja, mutta mikään ei ole täydellinen. Hyvin erityisissä olosuhteissa yhden anturin käyttö voi riittää.
Alla olevassa kuvassa näet tällaisen esimerkin: ajoneuvo liikkuu eteenpäin, esteetön näkymä taivaalle, sellaisissa olosuhteissa sekä kurssi maan päällä että GNSS-kompassianturit sopivat lähes täydellisesti:
mutta todelliset olosuhteet eivät usein ole niin täydellisiä, olemme laatineet pari esimerkkiä tyypillisten käyttäytymismallien näyttämiseksi.
Esimerkki 1: Kun kone menee taaksepäin, näet kuinka ajoneuvon suunta pysyy erittäin vakaana, mutta kurssi muuttuu 180 astetta, koska GNSS-vastaanotin olettaa, että ajoneuvo kulkee vain eteenpäin.
Esimerkki 2: RTK-korjausten menetys/huono GNSS-signaalin vastaanotto äärimmäisen asenteen/metsänläheisen toiminnan/syvän laakson toiminnan vuoksi. Tässä tapauksessa signaalit eivät ole luotettavia, ne osoittavat kohinaa ja selkeää yhteensopimattomuutta antureiden välillä.
Vankka ratkaisu on selvästi ainoa tie. Olisi hienoa, jos voisit ottaa kunkin anturin parhaat puolet ja yhdistää ne yhteen.
Yllä olevien mittausten parantamiseksi tarvitsemme hieman ̶m̶a̶g̶i̶c̶ matematiikkaa kaikkien sisällä olevien antureiden sekoittamisessa simpleRTK2B SBC (GNSS-kompassi, IMU, magnetometri) yhdistettynä anturin tilalippuihin, tätä kutsutaan: anturin fuusio.
Tulokset: luotettava signaali ja tyytyväinen asiakas!
Alla olevasta interaktiivisesta kaaviosta näet alkuperäiset anturit ja virtuaalisen anturin fuusiosignaalin reaaliajassa laskettuna.
Tämä signaali on immuuni GNSS-signaalin häiriöille, se on nopea ja kestävä.
Laitteiston asennus
Tässä tapauksessa asennus on erittäin yksinkertainen, 1x simpleRTK2B SBC kahdella ZED-F9P ja 2x Budget Survey GNSS Multiband antenni. Löydät lisätietoja näistä tuotteista alta.
- RTK2B Boards
simpleRTK2B SBC – Development Kit
alkaen 899,00€ Tästä tuotteesta on useita muunnelmia. Vaihtoehdot voidaan valita tuotesivulta -
