Was ist der genaueste Weg, um mithilfe von GPS eine Positionsbestimmung zu erhalten?

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Offensichtlich ist GPS die offensichtlichste und am leichtesten zugängliche Technologie, um zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Standort für einen Roboter zu ermitteln. Obwohl es manchmal großartig ist, ist es an anderen Orten und in anderen Situationen nicht so genau, wie ich es gerne hätte. Daher prüfe ich, ob es eine relativ einfache Möglichkeit gibt, diese Genauigkeit zu verbessern (oder nicht, wenn sich herausstellt, dass dies der Fall ist) .)

Ich habe die folgenden Optionen in Betracht gezogen, jedoch nur begrenzte Informationen online gefunden:

  • Würde es helfen, eine viel bessere Antenne zu verwenden, insbesondere für Bereiche mit niedrigem Signal? Ich denke ja, aber wenn ja, wie würde ich eine solche Antenne bauen und wissen, dass es eine Verbesserung ist? Gibt es dafür gute Anleitungen? Ich könnte eine fertige Antenne verwenden, wenn sie nicht zu teuer sind.

  • Würde es helfen, mehrere separate Empfänger gleichzeitig zu verwenden, oder würden sie wahrscheinlich alle um einen ähnlichen Betrag voneinander abweichen, oder könnte ich mit diesem Ansatz keinen aussagekräftigen Durchschnitt ermitteln?

  • Nach welchen Merkmalen sollte ich bei der Auswahl eines guten GPS-Empfängers Ausschau halten, um die Genauigkeit zu verbessern?

  • Gibt es noch etwas, was ich verpasst habe?

localization gps berry120
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Sie sollten auf jeden Fall versuchen, einen Zweifrequenz-Empfänger zu bekommen. Abgesehen davon, was genau ist Ihr Ziel mit der Standortbestimmung? Wenn Sie beispielsweise zu dem Ort zurückkehren möchten, an dem Sie begonnen haben, können Sie mit Hilfe von Kamera- und Bildanalysen eine Genauigkeit von Metern bis zu Millimetern erzielen, die viel einfacher ist als alles, was satellitengestützt ist.
Christopher Creutzig

Antworten:

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Kann nicht alle Ihre Fragen beantworten, aber basierend auf Ihrem Anwendungsfall könnte Differential-GPS Ihnen helfen. Moderne Traktoren nutzen dies zur präzisen Navigation auf Feldern (im autonomen Modus). Hier werden ortsfeste Bodenstationen eingesetzt, die ihre genaue Position kennen und den Fehler im aktuellen Signal berechnen. Diese Einstellung wird dann von dem anderen GPS-Empfänger in der Region verwendet.

Bit-Pirat
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D-GPS würde in der Tat Ihre Genauigkeit erheblich verbessern, und zwar um etwa zwei Größenordnungen .
ThomasH
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Ein traditioneller Ansatz besteht darin, einen Fehlerkorrekturalgorithmus wie einen Kalman-Filter zu verwenden . Durch die Kombination von Totzeiten von Radcodierern und Steuerbefehlen mit GPS können Sie GPS-Jitter ausgleichen. Dies ist keine sofortige Verbesserung, da eine Reihe von Messungen erforderlich ist, um den dem GPS-Signal inhärenten Fehler abzuschätzen.

Ian Danforth
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Wow, Kalman-Filter , das bringt mich ein paar Jahre zurück . * 8 ')
Mark Booth
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Wie in anderen Postern bereits erwähnt, können Sie durch die Verwendung von Differenzial-GPS die Präzision erheblich verbessern. Wir haben die kommerzielle Plattform Magelan mb500 verwendet, die im RTK-Fix-Modus eine Genauigkeit von ca. 2-3 cm aufweist. In Gebieten mit schlechter Satellitenabdeckung würde es jedoch manchmal nicht einmal eine Lösung bieten, wo billige GPS-Empfänger in einem Telefon sein könnten.

Es gibt eine Open-Source-Bibliothek namens RTKLib, die sehr vielversprechend für die Verwendung billiger GPS-Geräte mit einer Reihe verschiedener Methoden zur Verbesserung der Präzision ist.

Jakob
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Für unseren Feldrover verwenden wir den Ashtech MB100- Link. Er erfordert eine Basisstation für RTK-Fix (auch eine MB100-Platine). Diese Basisstation muss ihren tatsächlichen Standort kennen und darf sich nicht bewegen. Die Basisstation sendet Korrektursignale über eine drahtlose Verbindung an den Rover (es sind die seriellen Daten, die Sie auswählen). Dies ist eine recht teure Lösung, aber wir haben eine Genauigkeit von 1 bis 2 cm in Bezug auf die Basisstation. Die absolute Genauigkeit hängt von der Genauigkeit der Basisstation ab.
Karl Damkjær Hansen
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Eigentlich arbeite ich als Programmierer für die Traktoren, die Bitpiraten erwähnt haben.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mit denen Sie genauere Ergebnisse erzielen können. Dies hängt weitgehend von Ihrer Anwendung und dem ab, was Sie erreichen möchten.

  1. WASS verwendet ein Signal, das nicht so genau ist wie bei anderen Methoden, aber Sie werden anständig.

  2. Wenn Ihre Plattform fixiert ist, können Sie die Position über die Zeit mitteln und gute Ergebnisse erzielen.

  3. RTK ist sehr genau und die von Jakob erwähnte Bibliothek sieht ziemlich cool aus. Einige Staaten wie Iowa haben ein staatliches RTK-System, das Sie verwenden können.

  4. Ich fand dies neulich für Dead Reckoning.

  5. Auf einem mobilen System wirkt sich der Antennenversatz zum Schwerpunkt auf die Genauigkeit aus. EG Auf einem steilen Hügel sind die GPS-Antennen nicht in der Mitte.

Was versuchst du zu erreichen? Die atmosphärische Verzerrung für mehrere Antennen am selben Ort wäre sehr ähnlich.

Verbrannter Toast
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Wenn Sie wirklich schlau sein möchten, können Sie Assisted GPS (siehe Wikipedia für Einzelheiten) in Betracht ziehen, bei dem das Telefonnetz verwendet wird, um eine bessere anfängliche Fehlerbehebung zu erzielen, indem die festen Positionen der Mobilfunkmasten als Grundlage verwendet werden.

Beachten Sie jedoch, dass A-GPS Ihren Datenstrom verwendet. Wenn Sie also für Daten bezahlen müssen, möchten Sie diesen möglicherweise nicht verwenden !!!

Andrew
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Assisted GPS kann die Positionierungsgenauigkeit nicht wirklich verbessern, was mir wichtig ist. Es verbessert lediglich die Startzeit, um eine erste Lösung zu erhalten.
berry120