Qual è il modo più preciso per ottenere una correzione della posizione utilizzando il GPS?


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Ovviamente il GPS è la tecnologia più ovvia e accessibile per ottenere una "correzione" di localizzazione per un robot in un determinato momento. Tuttavia, anche se a volte è fantastico, in altre posizioni e situazioni non è accurato come mi piacerebbe, quindi sto studiando se esiste un modo relativamente semplice per migliorare questa precisione (o no, se risulta essere il caso .)

Ho considerato le seguenti opzioni, ma ho trovato informazioni limitate online:

  • L'uso di un'antenna molto migliore sarebbe di aiuto, specialmente per le aree a segnale basso? Sto pensando di sì a questo, ma se sì, come potrei costruire un'antenna del genere e sapere che si tratta di un miglioramento? Ci sono delle buone guide su come farlo? Potrei usare un'antenna pronta se non sono troppo costosi.

  • L'uso di più ricevitori separati in tandem sarebbe di aiuto, o sarebbero probabilmente tutti fuori di un importo simile, o non sarei in grado di estrarre una media significativa con questo approccio?

  • Che tipo di caratteristiche dovrei cercare quando scelgo un buon ricevitore GPS per aiutare l'accuratezza?

  • C'è qualcos'altro che dovrei considerare e che mi è sfuggito?


Dovresti certamente cercare di ottenere un ricevitore a doppia frequenza. A parte questo, qual è esattamente il tuo obiettivo con la correzione della posizione? Se, per esempio, vuoi tornare al punto da cui sei partito, alcune analisi della fotocamera e delle immagini potrebbero farti passare da metri a millimetri di precisione molto più facile di qualsiasi cosa basata sul satellite.
Christopher Creutzig,

Risposte:


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Non riesco a rispondere a tutte le tue domande, ma in base al tuo caso d'uso Differential-GPS potrebbe aiutarti. I trattori moderni lo usano per navigare con precisione sui campi (in modalità autonoma). Qui vengono utilizzate stazioni di terra fisse, che conoscono la loro posizione esatta e calcolano l'errore nel segnale corrente. Questa regolazione viene quindi utilizzata dall'altro ricevitore GPS nell'area.


Il D-GPS migliorerebbe notevolmente la precisione, di circa due ordini di grandezza .
ThomasH,

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Un approccio tradizionale consiste nell'utilizzare un algoritmo per correggere errori come un filtro Kalman . Combinando i calcoli morti degli encoder ruota e i comandi di direzione con il GPS è possibile attenuare il jitter GPS. Questo non è un miglioramento istantaneo in quanto richiede una serie di misurazioni per stimare l'errore inerente al segnale GPS.


Caspita, filtri Kalman , che mi riporta indietro di qualche anno . * 8 ')
Mark Booth

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Come hanno sottolineato altri poster, l'uso di una qualche forma di GPS differenziale ti darà grandi miglioramenti nella precisione. Abbiamo utilizzato la piattaforma commerciale Magelan mb500 e afferma una precisione di circa 2-3 cm in modalità correzione RTK. Tuttavia, in aree con scarsa copertura satellitare a volte non fornirebbe nemmeno una soluzione, in cui i ricevitori GPS economici in un telefono potrebbero.

Esiste una libreria open source chiamata RTKLib che sembra molto promettente per l'utilizzo di apparecchiature GPS economiche con una serie di metodi diversi per migliorare la precisione.


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Per il nostro field rover utilizziamo il collegamento MB100 Ashtech Richiede una base per la correzione RTK (anche una scheda MB100) questa base deve conoscere la sua posizione reale e non deve spostarsi. La base invia segnali di correzione al rover tramite un collegamento wireless (sono i dati seriali, si sceglie il collegamento). Questa è una soluzione piuttosto costosa, ma abbiamo una precisione di 1-2 cm rispetto alla base, la precisione assoluta dipende dalla precisione del posizionamento della base.
Karl Damkjær Hansen,

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In realtà lavoro come programmatore per i trattori citati dai bit-pirati.

Esistono diversi modi in cui è possibile ottenere risultati più accurati. Dipende in gran parte dalla tua applicazione e da ciò che stai cercando di realizzare.

  1. WASS usa un segnale per aumentare la precisione di alcuni altri metodi, ma diventerai decente.

  2. Se la tua piattaforma è fissa, puoi semplicemente fare una media della posizione nel tempo e ottenere buoni risultati.

  3. RTK è molto preciso e la libreria menzionata da Jakob sembra piuttosto interessante. Alcuni stati come Iowa hanno un sistema RTK gestito dal governo che puoi usare.

  4. Ho trovato questo l'altro giorno per la navigazione stimata.

  5. Su un sistema mobile l'antenna spostata rispetto al baricentro influirà sulla precisione. Ad esempio, su una ripida collina, le antenne GPS saranno fuori centro.

Cosa stai cercando di realizzare? La distorsione atmosferica per più antenne nella stessa posizione sarebbe molto simile.


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Se vuoi essere davvero intelligente, potresti considerare il GPS assistito (vedi Wikipedia per i dettagli completi) che utilizza la rete telefonica per fornire una migliore soluzione iniziale, usando come base le posizioni fisse dei ripetitori.

Nota, tuttavia, che A-GPS utilizza il tuo flusso di dati, quindi se devi pagare per i dati, potresti non voler usare questo !!!


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Il GPS assistito non può davvero migliorare la precisione di posizionamento che è ciò che sto cercando, migliora semplicemente il tempo di avvio per ottenere una correzione iniziale.
berry120,
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