جوهر Sensor Fusion —— يزن كل مستشعر

في بقية هذه المقالة ، سوف نركز على الموقع المادي ، ولكن نفس الفكرة تنطبق على أي كمية تريد قياسها. قد تعتقد أن أجهزة استشعار النسخ الاحتياطي المتعددة من نفس النوع ممكنة ، ولكن هذا غالبًا ما يجمع بين نقاط الضعف نفسها بطريقة مؤلمة.

في المقابل ، فإن النظام الهجين أكثر قوة. لا يمكن لأي مستشعر أن يجعلنا نثق * * * ، لأن كل مستشعر يحل مشكلة فقط ويعرض شظايا مختلفة ، وفقط من خلال الجمع بينها ، يمكننا رؤية الحقيقة.

دعونا نلقي نظرة على بعض المستشعرات النموذجية المستخدمة في الربع ، ونناقش مزاياه وعيوبها ، وكذلك دورها في اندماج المستشعر.

نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

GPS لديه قيود واضحة. قد يكون خطأ أخذ العينات مترين ، وسوف ينجرف الانحراف مع القمر الصناعي.

إذا كنت ترغب في استخدام نظام تحديد المواقع العالمي للحصول على الموضع الدقيق للسنتيمترات ، فأنت بحاجة إلى تثبيته في الوضع المناسب وقياسه في غضون أيام قليلة. من الواضح أن هذا ليس ما نريد. ولكن في الواقع ، فإن التحرك بسرعة عالية في الهواء ، حتى معدات GPS 100 هرتز لا يمكن أن ينعم الوقت.

لا يمكن أن يخبرك GPS بالاتجاه الذي تواجهه ، فقط الاتجاه الذي تتحرك.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون دقة Z (الارتفاع) عُشر خط العرض والخطوط. لذلك ، علينا أن نترك 20 مترًا للأرض. هذا يعني أن GPS وحده لا يمكن أن يخبرك إلى أي مدى أنت عن الأرض ، فقط إلى أي مدى أنت عن مستوى سطح البحر. الحل المنطقي هو أخذ قراءة قبل الإقلاع ، ولكن بعد ذلك لدينا شريط خطأ 20 متر. علاوة على ذلك ، في الرحلة ، يختلف تأثير الأرض على إشارات GPS ، لذلك لا يمكننا أن نفترض أن هذه الأخطاء سيتم القضاء عليها في المدى الطويل على الرغم من أنها سيتم القضاء عليها في البداية!

من الواضح أن GPS لا يكفي.

لا يمكننا الطيران بشكل موثوق في غضون 20-40 مترًا فوق الأرض ، وهو ما لا يقل عن خمسة طوابق ، وهو مسافة طويلة للهامش. في الحياة الحقيقية ، من المدهش أن تكون قادرًا على تحديد موقع نفسك في أي مكان في العالم مع خطأ رأسي يبلغ 20 مترًا ... لكن هذا لا يمكن أن يمنعنا من الانهيار ، بدون محطات أرضية GPS التفاضلية ، ومستقبلات عالية السرعة باهظة الثمن وبعض خرائط الطوبولوجيا الجيدة.