¿Cuál es la forma más precisa de obtener una solución de ubicación utilizando el GPS?


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Obviamente, el GPS es la tecnología más obvia y accesible para obtener una "solución" de ubicación para un robot en un momento determinado. Sin embargo, aunque a veces es excelente, en otros lugares y situaciones no es tan preciso como me gustaría, así que estoy investigando si hay una manera relativamente fácil de mejorar esta precisión (o no, si ese es el caso) .)

He considerado las siguientes opciones, pero encontré información limitada en línea:

  • ¿Usaría una antena mucho mejor, especialmente para áreas de baja señal? Estoy pensando que sí a esto, pero si es así, ¿cómo construiría una antena de este tipo y saber que es una mejora? ¿Hay alguna buena guía sobre cómo hacer esto? Podría usar una antena ya hecha si no son demasiado caras.

  • ¿Usaría múltiples receptores separados en ayuda en tándem, o probablemente todos estarían apagados en una cantidad similar, o no sería capaz de extraer un promedio significativo con este enfoque?

  • ¿Qué tipo de características debo buscar al elegir un buen receptor GPS para ayudar a la precisión?

  • ¿Hay algo más que deba considerar que me haya perdido?


Sin duda, debe intentar obtener un receptor de doble frecuencia. Además de eso, ¿cuál es exactamente su objetivo con la solución de ubicación? Si, por ejemplo, desea volver al lugar desde donde comenzó, algunos análisis de cámara e imagen pueden llevarlo desde metros hasta milímetros de precisión mucho más fácil que cualquier cosa basada en satélites.
Christopher Creutzig

Respuestas:


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No puedo responder a todas sus preguntas, pero según su caso de uso , el GPS diferencial puede ayudarlo. Los tractores modernos están usando esto para navegar con precisión en los campos (en modo autónomo). Aquí se utilizan estaciones terrestres fijas, que conocen su posición exacta y calculan el error en la señal actual. Este ajuste es utilizado por el otro receptor GPS en el área.


D-GPS mejoraría enormemente su precisión, en aproximadamente dos órdenes de magnitud .
ThomasH

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Un enfoque tradicional es utilizar un algoritmo de corrección de errores como un filtro de Kalman . Al combinar el ajuste de cuentas de los codificadores de rueda y los comandos de rumbo con el GPS, puede suavizar la fluctuación del GPS. Esta no es una mejora instantánea, ya que requiere una serie de mediciones para estimar el error inherente a la señal GPS.


Wow, filtros de Kalman , eso me lleva unos años atrás . * 8 ')
Mark Booth

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Como otros carteles han señalado, el uso de alguna forma de GPS diferencial le dará grandes mejoras en la precisión. Hemos utilizado la plataforma comercial Magelan mb500 y afirma una precisión de alrededor de 2-3 cm cuando está en modo de reparación RTK. Sin embargo, en áreas de mala cobertura satelital, a veces ni siquiera proporcionaría una solución en absoluto, donde los receptores GPS baratos en un teléfono podrían hacerlo.

Hay una biblioteca de código abierto llamada RTKLib que parece muy prometedora para usar equipos GPS baratos con varios métodos diferentes para mejorar la precisión.


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Para nuestro explorador de campo, utilizamos el enlace Ashtech MB100 . Requiere una estación base para la reparación RTK (también una placa MB100). Esta estación base debe conocer su ubicación real y no debe moverse. La estación base envía señales de corrección al móvil a través de un enlace inalámbrico (son datos en serie, usted elige el enlace). Esta es una solución bastante costosa, pero tenemos una precisión de 1-2 cm en relación con la estación base, la precisión absoluta depende de la precisión de la ubicación de la estación base.
Karl Damkjær Hansen

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De hecho, trabajo como programador para los tractores que mencionó bit-pirate.

Hay varias formas mencionadas que pueden obtener resultados más precisos. Depende en gran medida de su aplicación y de lo que está tratando de lograr.

  1. WASS utiliza una señal para aumentar no tan precisa como algunos otros métodos, pero obtendrá decente.

  2. Si su plataforma es fija, puede promediar la posición con el tiempo y obtener buenos resultados.

  3. RTK es muy preciso, y la biblioteca mencionada por Jakob se ve muy bien. Algunos estados como Iowa tienen un sistema RTK administrado por el gobierno que puede usar.

  4. Encontré esto el otro día por cálculo de muertos.

  5. En un sistema móvil, las antenas desplazadas hacia el centro de gravedad afectarán la precisión. Por ejemplo, en una colina empinada, las antenas GPS estarán descentradas.

¿Qué estás tratando de lograr? La distorsión atmosférica para múltiples antenas en la misma ubicación sería muy similar.


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Si desea ser realmente inteligente, puede considerar el GPS asistido (consulte Wikipedia para más detalles) que utiliza la red telefónica para proporcionar una mejor solución inicial, utilizando las posiciones fijas de las torres de telefonía móvil como base.

Sin embargo, tenga en cuenta que A-GPS usa su flujo de datos, por lo que si tiene que pagar por los datos, ¡es posible que no quiera usar esto!


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El GPS asistido realmente no puede mejorar la precisión de posicionamiento, que es lo que busco, realmente solo mejora el tiempo de inicio para obtener una solución inicial.
berry120
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