Lavprisnavigationssystem til ubemandede luftsystemer

Et EU-finansieret initiativ har udviklet et billigt positionerings- og navigationssystem til ubemandede luftsystemer (UAS). Brug af flere antenner, enheden er baseret på hyldekomponenter og avancerede datafusionsalgoritmer.

UAS'er har tiltrukket sig stigende interesse for brug i landbruget, offentlig sikkerhed, smarte byer, bæredygtig ressourceforvaltning, og mange andre områder. Der er nu en betydelig efterspørgsel efter en overkommelig, pålideligt system, der kan give vurderinger af holdning og position for disse enheder.

Det EU-finansierede Horizon 2020 GLAD-2-projekt imødekom dette behov, udvikling af et billigt holdningsbestemmelses- og navigationssystem. Dette system beregner data på lavt niveau modtaget via et globalt satellitnavigationssystem med flere antenner (GNSS).

Arbejdet involverede dybdegående analyse af algoritmer, hardware og software re-design, udtømmende forfining og gentagne test i marken. "Vi skabte en lavprisplatform, der kan tilpasses forskellige brugerbehov gennem omhyggelig udvælgelse og evaluering af kommercielle hyldekomponenter og implementering af avancerede datafusionsalgoritmer, " siger projektkoordinator Esther López fra det spanske teknologiselskab ACORDE.

Mere er bedre

Forskere brugte de billige GNSS-modtagere, sammen med avanceret datafusion med en inertimåleenhed, og barometerdata for at forbedre UAS'ers holdning og position i barske GNSS-miljøer. Systemet undgik også brugen af ​​magnetometre, gør den immun over for magnetiske felter, og fjernelse af behovet for systemkalibrering, når det magnetiske miljø ændres.

Ingeniører valgte forskellige GNSS-antenner og målte deres ydeevne i henhold til tekniske og økonomiske kriterier. En multi-antenne tilgang gjorde det muligt for UAS'er at tage nøjagtige kurser uden at lide de sædvanlige problemer, der er forbundet med magnetometre. "Brugen af ​​flere antenner vil hjælpe med at forbedre positionering, mens inklusion af et barometer vil reducere restitutionstiden i tilfælde af GNSS-signalafbrydelser, " forklarer López.

Kommercialiseringen af ​​systemet blev gennemført parallelt med harmoniseringen af ​​reglerne i Europa, hvilket fremmede dette nichemarked, især i magnetisk interferensfølsomme applikationer. Regulering, markedsanalyse og feedback fra tredjeparter hjalp med at definere krav vedrørende elektriske og mekaniske begrænsninger, grænsefladedefinitioner og software.

Billig, præcis og pålidelig

Den vellykkede sammensmeltning af GNSS og inertidata muliggjorde nøjagtig og pålidelig navigation. Ifølge López:"Inertialsensorerne giver en fremragende dynamisk respons ved meget høje datahastigheder, mens GNSS fungerer som en absolut reference for at forhindre drift. Ud over, differentielle GNSS-bærebølgefasemålinger kan bruges til at opnå stor nøjagtighed i orientering ved at bruge multi-antenne-konfigurationen."

GLAD-2 opnåede med succes kommercialiseringen af ​​et billigt navigationssystem baseret på sensorfusion og en multi-antenne platform. Dette kulminerede i det europæiske overensstemmelsesmærke (CE) efter den tilsvarende certificeringsproces. CE-mærket angiver overensstemmelse med sundhed, sikkerhed, og miljøbeskyttelsesstandarder for produkter, der sælges inden for Det Europæiske Økonomiske Samarbejdsområde.

Det endelige resultat er et yderst konkurrencedygtigt produkt rettet mod lavprissektoren på markedet for navigationssystemer. "På grund af dets fleksibilitet opfylder systemet behovene hos en bred vifte af brugere, ikke kun i UAS, men også i terrestriske og maritime miljøer, applikationer, " påpeger López.