Istota fuzji czujników —— Ważenie każdego czujnika

W pozostałej części tego artykułu skupimy się na lokalizacji fizycznej, ale ta sama idea dotyczy dowolnej wielkości, którą chcesz zmierzyć. Może Ci się wydawać, że można zastosować wiele czujników rezerwowych tego samego typu, ale często w niefortunny sposób łączy to ich te same słabości.

Natomiast system hybrydowy jest mocniejszy. Żaden czujnik nie wzbudzi w nas zaufania * * *, ponieważ każdy czujnik rozwiązuje jedynie problem i przedstawia inne fragmenty, a dopiero łącząc je, możemy zobaczyć prawdę.

Przyjrzyjmy się niektórym typowym czujnikom stosowanym w quadrotorze i omówmy ich zalety i wady, a także rolę w fuzji czujników.

globalny system pozycjonowania (GPS)

GPS ma oczywiste ograniczenia. Błąd próbkowania może wynosić dwa metry, a odchylenie będzie dryfować wraz z satelitą.

Jeśli chcesz skorzystać z globalnego systemu pozycjonowania, aby określić położenie z dokładnością do centymetrów, musisz przybić go w odpowiednim miejscu i zmierzyć w ciągu kilku dni. To oczywiście nie jest to, czego chcemy. Ale tak naprawdę, poruszając się w powietrzu z dużą prędkością, nawet sprzęt GPS 100 Hz nie jest w stanie wygładzić czasu.

GPS nie może wskazać Ci kierunku, w którym jesteś zwrócony, a jedynie kierunek, w którym się poruszasz.

Ponadto rozdzielczość z (wysokość) może wynosić jedną dziesiątą szerokości i długości geograficznej. Musimy więc zostawić 20 metrów na ziemię. Oznacza to, że sam GPS nie jest w stanie określić, jak daleko jesteś od ziemi, a jedynie, jak daleko jesteś od poziomu morza. Logicznym rozwiązaniem jest dokonanie odczytu przed startem, ale wtedy mamy 20-metrowy słupek błędu. Co więcej, w locie wpływ ziemi na sygnały GPS jest inny, dlatego nie można zakładać, że błędy te zostaną wyeliminowane w dłuższej perspektywie – choć na początku zostaną wyeliminowane!

Wiadomo, że GPS nie wystarczy.

Nie możemy niezawodnie latać na wysokości 20–40 metrów nad ziemią, czyli na wysokości co najmniej pięciu pięter, co jest dużą odległością jak na margines. W prawdziwym życiu niesamowita jest możliwość zlokalizowania się w dowolnym miejscu na świecie z błędem pionowym wynoszącym 20 metrów… ale to nie może powstrzymać nas przed awarią, bez różnicowych stacji naziemnych GPS, drogich, szybkich odbiorników i dobrych map topologicznych .