verzenden naar 
en 
GNSS-koers + IMU Sensorfusie in uitdagende omgeving
GNSS Kop + IMU Sensorfusie in uitdagende omgeving
Klantproject: nauwkeurige en robuuste koers meten
Een nauwkeurige koers is vereist in diverse toepassingen, van bathymetrische zeemetingen tot dronevluchtcontrollers, enz. Vandaag gaan we het hebben over een specifieke klant die een nauwkeurige koersmeting nodig heeft voor de visuele geleiding en data-acquisitie van zware machines in extreem uitdagende omgevingen.
Onze klant gebruikt deze zware machines op grote hoogte, in bergachtig gebied en bossen, en laat ze soms op extreme posities werken.
Mensen zijn over het algemeen bekend met GPS-technologie, omdat deze in veel dagelijkse gadgets te vinden is.
Als u deze tekst nu leest, bent u waarschijnlijk bekend met de RTK GNSS-technologie, die een nauwkeurigheid tot op de centimeter biedt.
Er is nog een interessante toepassing die niet erg populair is, maar wel erg indrukwekkend: het gebruik van GNSS RTK-technologie met dubbele antennes om extreem nauwkeurige koersbepaling te bereiken, zonder kalibratie en zelfs zonder correcties. Met twee antennes en een heldere hemel kun je gemakkelijk een koersnauwkeurigheid van <0.01 graden halen.
Koerssensoren: voor- en nadelen
Oké, wacht even, voordat we het over de nieuwste GNSS-gebaseerde koers hebben, gaan we eerst de *belangrijkste koerssensoren bekijken om hun sterke en zwakke punten te zien.
- Magnetometer. Misschien wel de populairste koerssensor. Het werkt als een ouderwets kompas.
Pro met Lage kosten, laag vermogen Gevoelig voor storingen, vereist frequente kalibratie Geeft absolute koers weer Lage nauwkeurigheid - IMU (zonder magnetometer). Populaire sensor, beschikbaar op elke smartphone.
Pro met Nauwkeurige kortetermijnmetingen Geeft relatieve koers aan Snel en hoge nauwkeurigheid op korte termijn Drift in de loop van de tijd - Koers over de grond. Het is geen sensor op zichzelf, maar kan wel als zodanig gebruikt worden. Het differentieert de GNSS-positie om de richting van het voertuig te schatten (niet de werkelijke richting).
Pro met Geeft absolute koers weer Berekent alleen de rijrichting en werkt niet als het voertuig stilstaat of op lage snelheid rijdt Alle GNSS-sensoren bieden deze meting Langzaam en gevoelig voor slecht GNSS-signaal - GNSS-kompas. Misschien wel de populairste koerssensor. Het werkt als een ouderwets kompas.
Pro met Hoge nauwkeurigheid, geen drift Langzaam en gevoelig voor slecht GNSS-signaal Geeft absolute koers weer omvangrijker
- Magnetometer. Misschien wel de populairste koerssensor. Het werkt als een ouderwets kompas.
*We slaan FOG (Fiber Optic Gyroscope), RLD (Ring Laser Gyroscope), Visual Odometry en andere dure koerssensoren opzettelijk over
Welke koerssensor moeten we gebruiken?
Uit de bovenstaande tabel blijkt duidelijk dat alle sensoren voordelen hebben, maar geen enkele is perfect. Onder zeer specifieke omstandigheden kan één sensor voldoende zijn.
In de onderstaande afbeelding ziet u zo'n voorbeeld: het voertuig rijdt vooruit, met een onbelemmerd zicht op de lucht. Onder deze omstandigheden komen de koers over de grond en de GNSS-kompas-sensoren bijna perfect overeen:
maar in de praktijk zijn de omstandigheden vaak niet zo ideaal. Daarom hebben we een aantal voorbeelden voorbereid om typisch gedrag te laten zien.
Voorbeeld 1: Als de machine achteruit rijdt, zie je dat de koers van het voertuig zeer stabiel blijft, maar dat de koers over de grond 180 graden verschuift, omdat de GNSS-ontvanger aanneemt dat het voertuig alleen vooruit rijdt.
Voorbeeld 2: Verlies van RTK-correcties/slechte GNSS-signaalontvangst door extreme positionering/gebruik in de buurt van bossen/diepe valleien. In dit geval zijn de signalen niet betrouwbaar, vertonen ze ruis en een duidelijke mismatch tussen sensoren.
Een robuuste oplossing is duidelijk de enige weg vooruit. Het zou geweldig zijn als je het beste van elke sensor zou kunnen combineren.
Om de bovenstaande metingen te verbeteren, hebben we een beetje ̶m̶a̶g̶i̶c̶ wiskunde nodig bij het mengen van alle sensoren binnenin simpleRTK2B SBC (GNSS-kompas, IMU, magnetometer) gecombineerd met kennis over sensorstatusvlaggen, wordt dit genoemd: sensorfusie.
Resultaten: betrouwbaar signaal en tevreden klant!
In de interactieve grafiek hieronder ziet u de originele sensoren en het virtuele sensorfusie-signaal, berekend in realtime.
Dit signaal is immuun voor GNSS-signaalinterferenties en is snel en robuust.
Apparatuur installatie
In dit geval is de installatie uiterst eenvoudig, 1x simpleRTK2B SBC met twee ZED-F9P en 2x Budget Survey GNSS Multiband-antenne. Meer informatie over deze producten vindt u hieronder.
-
Aanbieding!
Geproduceerd in EuropaGRATIS CORRECTIESRTK2B BoardssimpleRTK2B SBC – Development Kit
Vanaf 899,00€ Dit product heeft meerdere varianten. De opties kunnen worden gekozen op de productpagina -
