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Giovedì, 15 Dicembre 2016 07:52

Soluzioni inerziali in aiuto al posizionamento GNSS

Renzo Carlucci

Un certo numero di organizzazioni si stanno concentrando su come l’inerziale può aiutare i ricevitori GNSS a fornire informazioni di posizione più affidabili e più stabili quando i segnali sono difficili da ricevere. Ad esempio, la NovAtel sta sviluppando un nuovo modo per fare un uso migliore dei sistemi MEMS inerziali per determinate applicazioni terrestri.

Qualcomm si sta muovendo con un inerziale visivo a basso costo per avanzare nel settore degli sviluppi di autonomia dei veicoli. Ricercatori in Germania di uno spin-off universitario stanno studiando una soluzione multi-sensore.

Il sistema SPAN, inerziale/GNSS, di NovAtel è stato disponibile come software integrativo sui sensori NovAtel GNSS per un certo numero di anni, combinato con vari pacchetti inerziali che forniscono in tempo reale dei dati che migliorano il posizionamento su una gamma più ampia di ambienti dove il GNSS da solo potrebbe avere problemi. Attualmente sono in corso dei test per usare sistemi più a basso profilo che stanno dando risultati buoni.

Qualcomm sta avendo risultati interessanti per l'integrazione di sistemi odometrici inerziali visivi (VIO) con il GNSS. Misurazioni VIO vengono derivate da un flusso di fotogrammi presi da telecamere combinate con le misure inerziali e possono fornire un’alta precisione di posizionamento relativo. In esperimenti in un ambiente con canyon urbani non troppo stretti, questo approccio è stato visto ridurre del 95 per cento l’errore orizzontale rispetto al solo GNSS.

Per applicazioni relative ai veicoli a guida autonoma con sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS), un errore di 50 metri, che può essere tipico per sistemi GNSS in canyon urbani, è un grave problema. Quindi, Qualcomm ha cercato un'altra fonte di aiuto al posizionamento che contribuirebbe a ridurre in modo significativo gli errori. Per questo obiettivo recentemente è stato effettuato un telefono con uno smartphone Sony Xperia Z3 come origine per i dati della fotocamera e elaborazione VIO separata, insieme a un modulo CSR GPS SiRFstarIV a singola frequenza su una scheda hardware personalizzata per raw pseudorange e misure Doppler range-rate. Un modulo ad alta precisione NovAtel OEM6 GNSS / IMU SPAN-CPT è stato utilizzato per la verifica delle misure di posizione ottenute.

I risultati del test mostrano diversi grandi errori che il sistema  GNSS + soluzione VIO è in grado di ridurre in modo significativo

Alcuni ricercatori presso l'Università Tecnica di Monaco (TUM) in Germania si sono concentrati su più sensori economicamente combinabili  in una soluzione GNSS integrata. E’ incluso un modello preciso per il problema del multipath che calcola l'ampiezza, il ritardo del codice, lo sfasamento e lo spostamento Doppler per ogni segnale riflesso. Le misurazioni del magnetometro forniscono informazioni di massima, che consentono un robusto fix GNSS.

Questa ricerca ha portato al rilascio di un prodotto integrato da una società incubatore dell’Agenzia spaziale europea (ESA), Advanced Navigation Solutions (ANavS) .

Il modulo prodotto da ANavS integra un ricevitore GNSS multi-costellazione u-blox con un Sensonor 3D accelerometro / giroscopio / magnetometro, un Bosch barometro / termometro e un Taoglas dual-band antenna GPS / GLONASS. In tempo reale cinematico (RTK) posizionamento è stato testato dagli studenti ddella TUM utilizzando le misurazioni dal modulo multi-sensore e una stazione di riferimento virtuale (VRS) con risultati molto interessanti in situazioni di riduzione del segnale satellitare.

 


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