Высокоточная навигация GNSS RTK

Не поверил демонстрации возможностей микросхем ZED F9P.

Решил самостоятельно оценить точность измерения координат.

трек координат GNSS после того как буквы на столе были обведены антеннойтрек координат GNSS после того как буквы на столе были обведены антенной

Два дня искал подходящее место. Теннисный стол оказался очень кстати.

Понадобилось полтора часа чтобы просто аккуратно наклеить буквы. Ширина красного скотча 47ммПонадобилось полтора часа чтобы просто аккуратно наклеить буквы. Ширина красного скотча 47 мм

Очень повезло с погодой в тот день. Такой способ позволяет оценить точность GNSS приемника. Теннисные столы как-будто специально созданы для тестов GNSS-RTK.

Рабочее место на свежем воздухеРабочее место на свежем воздухе

Блок схема предельно простая. Поправки передаются по UART от модуля base к модулю Rover в симплексном режиме.

Если же разнести базовую станцию и ровер на несколько сотен метров и передавать RTCM3 поправки по LoRa, то RTK работает очень странно.

В качестве полигона решили выбрать карусель с расчетом на что, если навигация высокоточная, то GNSS трек будет вычерчивать окружности как циркуль т. е. всегда на одной и той же окружности. Этот способ рекомендуют сами vendor (ы).

Вращал навигационную GNSS антенну на этой карусели в Москве, чтобы получить трек GNSS координатВращал навигационную GNSS антенну на этой карусели в Москве, чтобы получить трек GNSS координат

ZED-F9P в режиме RTK Fixed показывает точные координаты относительно уже накопленной ошибки.

ZED F9P несколько раз включался в RTK Fixed режим и каждый раз мимо.ZED F9P несколько раз включался в RTK Fixed режим и каждый раз мимо.

Карусели хорошо подходят для оценки GNSS RTK режима. Вот например эта.

Радиус второй карусели 91 см. GNSS антенна вращалась на этой карусели.Радиус второй карусели 91 см. GNSS антенна вращалась на этой карусели.

А этот трек был записан на второй карусели радиусом 91 см. Вот только режим повышенной точности RTK Fixed включается всегда в разных местах.

режим повышенной точности RTK Fixed включается всегда в разных местах режим повышенной точности RTK Fixed включается всегда в разных местах

Идеи приложений высокоточной навигации могут быть разные: определение полосы по которой движется автомобиль, навигация при параде квадрокоптеров, автоматические системы управления посадкой самолётов на аэродромы, уточнение карт и прочее.

Вывод

При стабильном потоке RTCM3 пакетов с поправками точность 2,5 см весьма достижима при RTK навигации при условии, что ровер и базовая станция удалены не более чем на 2 метра. При дистанции в несколько десятков метров RTK режим включается крайне нестабильно (13…20 секунд в 5 минутный интервал). Вероятно это обусловлено тем, что RTK Fixed режим очень чувствителен к пропаданию поправок, которые поступают по LoRa радиоканалу.

Habrahabr.ru прочитано 6831 раз