GNSS Judul + IMU Sensor Fusion di lingkungan yang menantang
Proyek pelanggan: mengukur arah yang akurat dan kuat
Arah yang akurat dibutuhkan dalam beberapa aplikasi, mulai dari survei batimetri laut, pengendali penerbangan pesawat nirawak, dan lain sebagainya. Hari ini kita akan membahas tentang pelanggan tertentu yang membutuhkan pembacaan arah yang akurat untuk panduan visual mesin berat dan akuisisi data di lingkungan yang sangat menantang.
Pelanggan kami menggunakan alat berat ini di dataran tinggi, dikelilingi oleh medan pegunungan, hutan, dan terkadang mengoperasikannya pada ketinggian ekstrem.
Masyarakat pada umumnya menyadari teknologi GPS karena ditemukan di banyak gadget sehari-hari.
Jika Anda membaca teks ini sekarang, Anda mungkin mengetahui teknologi RTK GNSS, yang mampu memberikan akurasi tingkat sentimeter.
Ada aplikasi menarik lain yang tidak terlalu populer tetapi sangat mengesankan, yaitu penggunaan teknologi GNSS RTK dengan antena ganda untuk mencapai arah yang sangat akurat, tanpa memerlukan kalibrasi, dan bahkan tanpa koreksi. Dengan dua antena dan langit yang cerah, Anda dapat dengan mudah memperoleh akurasi <0.01 derajat dalam arah.
Sensor arah: pro dan kontra
Baiklah, tunggu dulu, sebelum berbicara tentang arah yang berbasis GNSS, mari kita tinjau *sensor arah utama untuk melihat kelebihan dan kelemahannya.
- magnetometer. Mungkin sensor arah yang paling populer. Ia bekerja seperti kompas jadul.
per dengan Biaya rendah, daya rendah Sensitif terhadap gangguan, memerlukan kalibrasi yang sering Memberikan arah absolut Akurasi rendah - IMU (tanpa magnetometer). Sensor populer, tersedia di setiap smartphone.
per dengan Pembacaan jangka pendek yang akurat Memberikan judul relatif Cepat dan akurasi tinggi dalam jangka pendek Melayang seiring waktu - Lintasannya melewati tanah. Bukan sensor itu sendiri, tetapi dapat digunakan sebagai sensor. Sensor ini membedakan posisi GNSS untuk memperkirakan arah pergerakan kendaraan (bukan arah sebenarnya).
per dengan Memberikan arah absolut Hanya menghitung arah gerakan dan tidak berfungsi jika kendaraan statis atau dalam kecepatan rendah Semua sensor GNSS menyediakan pengukuran ini Lambat dan sensitif terhadap sinyal GNSS yang buruk - Kompas GNSS. Mungkin sensor arah yang paling populer. Ia bekerja seperti kompas jadul.
per dengan Akurasi tinggi, tidak ada penyimpangan Lambat dan sensitif terhadap sinyal GNSS yang buruk Memberikan arah absolut lebih besar
- magnetometer. Mungkin sensor arah yang paling populer. Ia bekerja seperti kompas jadul.
*Kami sengaja melewatkan FOG (Fiber Optic Gyroscope), RLD (Ring Laser Gyroscope), Visual Odometry, dan sensor arah yang mewah dan mahal lainnya
Sensor arah mana yang harus kita gunakan?
Dari tabel di atas, jelas bahwa semua sensor memiliki beberapa kelebihan, tetapi tidak ada yang sempurna. Dalam kondisi yang sangat spesifik, menggunakan satu sensor saja mungkin sudah cukup.
Pada gambar di bawah, Anda dapat melihat contoh seperti itu: kendaraan melaju maju, dengan pandangan langit tanpa halangan, dalam kondisi seperti itu, baik lintasan di atas tanah maupun sensor kompas GNSS saling cocok hampir sempurna:
tetapi kondisi di dunia nyata seringkali tidak begitu sempurna, kami telah menyiapkan beberapa contoh untuk menunjukkan perilaku umum.
Contoh 1: mesin berjalan mundur, Anda dapat melihat bagaimana arah kendaraan tetap sangat stabil tetapi arah di atas tanah bergeser 180 derajat, karena penerima GNSS mengasumsikan kendaraan hanya bergerak maju.
Contoh 2: hilangnya koreksi RTK/penerimaan sinyal GNSS yang buruk akibat posisi ekstrem/operasi di dekat hutan/operasi di lembah dalam. Dalam kasus ini, sinyal tidak dapat diandalkan, menunjukkan perilaku bising dan ketidaksesuaian yang jelas antara sensor.
Solusi yang kuat jelas merupakan satu-satunya cara yang tepat. Akan sangat bagus jika Anda dapat mengambil yang terbaik dari setiap sensor dan menggabungkannya.
Untuk meningkatkan pengukuran di atas, kita memerlukan sedikit matematika ̶m̶a̶g̶i̶c̶ dalam mencampur semua sensor di dalamnya simpleRTK2B SBC (kompas GNSS, IMU, magnetometer) dikombinasikan dengan pengetahuan tentang bendera status sensor, ini disebut: fusi sensor.
Hasil: sinyal andal dan pelanggan senang!
Dalam bagan interaktif di bawah, Anda dapat melihat sensor asli dan sinyal fusi sensor virtual, yang dihitung dalam waktu nyata.
Sinyal ini kebal terhadap gangguan sinyal GNSS, cepat dan kuat.
Pengaturan perangkat keras
Dalam kasus ini pengaturannya sangat sederhana, 1x simpleRTK2B SBC dengan dua ZED-F9P dan 2x Budget Survey Antena GNSS Multiband. Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut tentang produk ini di bawah ini.
- RTK2B Boards
simpleRTK2B SBC – Development Kit
Mulai dari 899,00€ Produk ini memiliki beberapa varian. Opsi dapat dipilih di halaman produk