Суть объединения датчиков — взвешивание каждого датчика

В оставшейся части этой статьи мы сосредоточимся на физическом местоположении, но та же идея применима к любой величине, которую вы хотите измерить. Вы можете подумать, что возможно использование нескольких резервных датчиков одного типа, но это часто неудачным образом сочетает в себе одни и те же недостатки.

Напротив, гибридная система более мощная. Ни один датчик не может заставить нас доверять * * *, потому что каждый датчик лишь решает проблему и представляет разные фрагменты, и только объединив их, мы можем увидеть истину.

Давайте рассмотрим некоторые типичные датчики, используемые в квадрокоптерах, и обсудим их преимущества и недостатки, а также их роль в объединении датчиков.

глобальная система позиционирования (GPS)

GPS имеет очевидные ограничения. Ошибка выборки может составлять два метра, а отклонение будет дрейфовать вместе со спутником.

Если вы хотите использовать глобальную систему позиционирования для получения точного положения с точностью до сантиметров, вам нужно прибить его в правильном положении и измерить в течение нескольких дней. Это явно не то, чего мы хотим. Но на самом деле, двигаясь в воздухе с большой скоростью, даже GPS-оборудование с частотой 100 Гц не может сгладить время.

GPS не может определить направление вашего взгляда, а только направление, в котором вы движетесь.

Кроме того, разрешение по оси Z (высота) может составлять одну десятую широты и долготы. Итак, нам осталось оставить 20 метров до земли. Это означает, что один только GPS не может сказать вам, насколько далеко вы находитесь от земли, а только насколько далеко вы находитесь от уровня моря. Логичным решением было бы снять показания перед взлетом, но тогда мы получим 20-метровую планку погрешности. Более того, в полете влияние земли на сигналы GPS различно, поэтому мы не можем рассчитывать на то, что эти ошибки будут устранены в долгосрочной перспективе - хотя на первых порах они будут устранены!

Очевидно, что одного GPS недостаточно.

Мы не можем надежно летать на высоте 20-40 метров над землей, то есть высотой не менее пяти этажей, а это большое расстояние для маржи. В реальной жизни удивительно иметь возможность определить свое местонахождение в любой точке мира с вертикальной ошибкой в ​​20 метров… но это не может удержать нас от краха, без дифференциальных наземных станций GPS, дорогих высокоскоростных приемников и хороших карт топологии. .