Какой самый точный способ получить определение местоположения с помощью GPS?

12

Очевидно, что GPS является наиболее очевидной и доступной технологией для определения местоположения «починки» для робота в любой конкретный момент времени. Однако, хотя иногда это здорово, в других местах и ​​ситуациях это не так точно, как хотелось бы, поэтому я исследую, есть ли относительно простой способ улучшить эту точность (или нет, если это так и есть) .)

Я рассмотрел следующие варианты, но нашел ограниченную информацию в Интернете:

  • Поможет ли использование гораздо лучшей антенны, особенно для областей с низким уровнем сигнала? Я думаю, что да, но если так, как бы я построил такую ​​антенну и знал, что это улучшение? Есть ли хорошие руководства о том, как это сделать? Я мог бы использовать готовую антенну, если они не слишком дороги.

  • Поможет ли использование нескольких отдельных приемников в тандеме, или все они, вероятно, будут отключены на одинаковую сумму, или я не смогу извлечь значимое среднее значение с этим подходом?

  • Какие характеристики следует искать при выборе хорошего GPS-приемника, чтобы повысить точность?

  • Есть ли что-то еще, что я должен рассмотреть, что я пропустил?

berry120
источник
Вам непременно стоит попробовать приобрести двухчастотный приемник. Кроме того, какова ваша цель в определении местоположения? Если, скажем, вы хотите вернуться к тому месту, с которого вы начали, анализ камеры и изображений может привести вас к точности от метров до миллиметров гораздо проще, чем к любым спутниковым данным.
Кристофер Кройциг

Ответы:

8

Не могу ответить на все ваши вопросы, но в зависимости от вашего варианта использования вам может помочь дифференцированный GPS . Современные тракторы используют это для точной навигации по полям (в автономном режиме). Здесь используются стационарные наземные станции, которые знают свое точное местоположение и рассчитывают ошибку в текущем сигнале. Эта настройка затем используется другим приемником GPS в этой области.

бит-пират
источник
D-GPS действительно значительно повысит вашу точность примерно на два порядка .
ThomasH
6

Традиционный подход заключается в использовании алгоритма исправления ошибок, такого как фильтр Калмана . Комбинируя мертвые расчеты от кодировщиков колес и команд курса с GPS, вы можете сгладить джиттер GPS. Это не мгновенное улучшение, так как требуется ряд измерений для оценки погрешности, присущей сигналу GPS.

Ян Данфорт
источник
Ого, фильтры Калмана , это возвращает меня на несколько лет назад . * 8 ')
Марк Бут
3

Как отмечали другие авторы, использование некоторой формы дифференциального GPS даст вам значительные улучшения в точности. Мы использовали коммерческую платформу Magelan mb500, и она требует точности около 2-3 см в режиме RTK fix. Тем не менее, в областях с плохим спутниковым покрытием это иногда даже не может обеспечить решение, в отличие от дешевых GPS-приемников в телефоне.

Существует библиотека с открытым исходным кодом RTKLib, которая выглядит очень перспективной для использования дешевого оборудования GPS с рядом различных методов для повышения точности.

Jakob
источник
1
Для нашего полевого ровера мы используем канал Ashtech MB100. Требуется базовая станция для исправления RTK (также плата MB100), которая должна знать свое реальное местоположение и не должна двигаться. Базовая станция отправляет корректирующие сигналы на ровер по беспроводной связи (это последовательные данные, вы выбираете ссылку). Это довольно дорогое решение, но мы имеем точность 1-2 см относительно базовой станции, абсолютная точность зависит от точности размещения базовой станции.
Карл Дамкьер Хансен
3

На самом деле я работаю программистом для тракторов, о которых говорил бит-пират.

Есть несколько способов, которые помогут вам получить более точные результаты. Это во многом зависит от вашего приложения и того, что вы пытаетесь достичь.

  1. WASS использует сигнал для увеличения не так точно, как некоторые другие методы, но вы получите приличный.

  2. Если ваша платформа зафиксирована, вы можете просто усреднить позицию по времени и получить хорошие результаты.

  3. RTK очень точен, а библиотека, упомянутая Якобом, выглядит довольно круто. В некоторых штатах, таких как Айова, есть управляемая государством система RTK, которую вы можете использовать.

  4. Я нашел это на днях за счет мертвых.

  5. В мобильной системе смещение антенн к центру тяжести будет влиять на точность. Например, на крутом склоне антенны GPS будут смещены от центра.

Что вы пытаетесь достичь? Атмосферные искажения для нескольких антенн в одном и том же месте будут очень похожи.

Сожженный тост
источник
1

Если вы хотите быть действительно умным, вы можете рассмотреть Assisted GPS (см. Википедию для более подробной информации), который использует телефонную сеть, чтобы обеспечить лучшее начальное исправление, используя фиксированные позиции вышек сотовой связи в качестве основы.

Однако обратите внимание, что A-GPS использует ваш поток данных, поэтому, если вам придется платить за данные, вы можете не захотеть использовать это !!!

Андрей
источник
1
Вспомогательный GPS не может реально улучшить точность позиционирования, чего я и добиваюсь, он просто улучшает время запуска, чтобы получить первоначальное исправление.
berry120