The Essence of Sensor Fusion —— Ζύγιση κάθε αισθητήρα

Στο υπόλοιπο αυτού του άρθρου, θα επικεντρωθούμε στη φυσική τοποθεσία, αλλά η ίδια ιδέα ισχύει για οποιαδήποτε ποσότητα θέλετε να μετρήσετε. Μπορεί να πιστεύετε ότι πολλαπλοί εφεδρικοί αισθητήρες του ίδιου τύπου είναι εφικτές, αλλά αυτό συχνά συνδυάζει τις ίδιες αδυναμίες τους με ατυχή τρόπο.

Αντίθετα, το υβριδικό σύστημα είναι πιο ισχυρό. Κανένας αισθητήρας δεν μπορεί να μας κάνει να εμπιστευτούμε * * *, γιατί κάθε αισθητήρας λύνει μόνο ένα πρόβλημα και παρουσιάζει διαφορετικά κομμάτια, και μόνο συνδυάζοντάς τα μπορούμε να δούμε την αλήθεια.

Ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικούς τυπικούς αισθητήρες που χρησιμοποιούνται στο quadrotor και ας συζητήσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, καθώς και τον ρόλο τους στη σύντηξη αισθητήρων.

παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (GPS)

Το GPS έχει προφανείς περιορισμούς. Το σφάλμα δειγματοληψίας μπορεί να είναι δύο μέτρα και η απόκλιση θα μετατοπιστεί με τον δορυφόρο.

Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης για να πάρετε την ακριβή θέση σε εκατοστά, πρέπει να το καρφώσετε στη σωστή θέση και να το μετρήσετε σε λίγες μέρες. Αυτό προφανώς δεν είναι αυτό που θέλουμε. Αλλά στην πραγματικότητα, κινούμενοι με υψηλή ταχύτητα στον αέρα, ακόμη και ο εξοπλισμός GPS 100Hz δεν μπορεί να εξομαλύνει το χρόνο.

Το GPS δεν μπορεί να σας πει την κατεύθυνση που βλέπετε, μόνο την κατεύθυνση που κινείστε.

Επιπλέον, η ανάλυση z (ύψος) μπορεί να είναι το ένα δέκατο του γεωγραφικού πλάτους και μήκους. Άρα, πρέπει να αφήσουμε 20 μέτρα για το έδαφος. Αυτό σημαίνει ότι το GPS από μόνο του δεν μπορεί να σας πει πόσο μακριά βρίσκεστε από το έδαφος, μόνο πόσο μακριά βρίσκεστε από την επιφάνεια της θάλασσας. Η λογική λύση είναι να κάνουμε μια ένδειξη πριν την απογείωση, αλλά τότε έχουμε μια μπάρα σφάλματος 20 μέτρων. Επιπλέον, κατά την πτήση, η επίδραση του εδάφους στα σήματα GPS είναι διαφορετική, επομένως δεν μπορούμε να υποθέσουμε ότι αυτά τα σφάλματα θα εξαλειφθούν μακροπρόθεσμα-αν και θα εξαλειφθούν στην αρχή!

Προφανώς δεν αρκεί ένα GPS.

Δεν μπορούμε να πετάξουμε αξιόπιστα σε απόσταση 20-40 μέτρων πάνω από το έδαφος, που είναι τουλάχιστον πέντε ορόφους, που είναι μεγάλη απόσταση για το περιθώριο. Στην πραγματική ζωή, είναι εκπληκτικό να μπορείς να εντοπίσεις τον εαυτό σου οπουδήποτε στον κόσμο με κάθετο σφάλμα 20 μέτρων… αλλά αυτό δεν μπορεί να μας εμποδίσει να συντριβούμε, χωρίς διαφορικούς επίγειους σταθμούς GPS, ακριβούς δέκτες υψηλής ταχύτητας και μερικούς καλούς τοπολογικούς χάρτες .