A Essência da Fusão de Sensores —— Pesando cada sensor

No restante deste artigo, focaremos na localização física, mas a mesma ideia se aplica a qualquer quantidade que você queira medir. Você pode pensar que vários sensores de backup do mesmo tipo são viáveis, mas isso geralmente combina os mesmos pontos fracos de uma forma infeliz.

Em contrapartida, o sistema híbrido é mais potente. Nenhum sensor pode nos fazer confiar * * *, pois cada sensor apenas resolve um problema e apresenta fragmentos diferentes, e somente combinando-os podemos ver a verdade.

Vamos dar uma olhada em alguns sensores típicos usados ​​no quadrotor e discutir suas vantagens e desvantagens, bem como seu papel na fusão de sensores.

sistema de posicionamento global (GPS)

O GPS tem limitações óbvias. O erro de amostragem pode ser de dois metros e o desvio irá acompanhar o satélite.

Se você quiser usar o sistema de posicionamento global para obter a posição precisa em centímetros, será necessário pregá-lo na posição correta e medi-lo em alguns dias. Obviamente não é isso que queremos. Mas, na verdade, movendo-se em alta velocidade no ar, mesmo o equipamento GPS de 100 Hz não consegue suavizar o tempo.

O GPS não pode dizer a direção para a qual você está olhando, apenas a direção para a qual você está se movendo.

Além disso, a resolução z (altura) pode ser um décimo da latitude e longitude. Então, temos que deixar 20 metros para o chão. Isso significa que o GPS sozinho não pode dizer a que distância você está do solo, apenas a que distância você está do nível do mar. A solução lógica é fazer uma leitura antes da decolagem, mas aí temos uma barra de erro de 20 metros. Além disso, em voo, a influência do solo nos sinais GPS é diferente, por isso não podemos assumir que estes erros serão eliminados a longo prazo – embora sejam eliminados no início!

Obviamente, um GPS não é suficiente.

Não podemos voar de forma confiável a 20-40 metros acima do solo, que tem pelo menos cinco andares de altura, o que é uma longa distância para a margem. Na vida real, é incrível poder se localizar em qualquer lugar do mundo com um erro vertical de 20 metros… mas isso não pode nos impedir de cair, sem estações terrestres GPS diferenciais, receptores caros de alta velocidade e alguns bons mapas de topologia .