Essensen av sensorfusion —— Vägning av varje sensor

I resten av den här artikeln kommer vi att fokusera på fysisk plats, men samma idé gäller för vilken kvantitet du vill mäta. Du kanske tror att flera backup-sensorer av samma typ är möjliga, men detta kombinerar ofta samma svagheter på ett olyckligt sätt.

Däremot är hybridsystemet kraftfullare. Ingen sensor kan få oss att lita på * * *, eftersom varje sensor bara löser ett problem och presenterar olika fragment, och endast genom att kombinera dem kan vi se sanningen.

Låt oss ta en titt på några typiska sensorer som används i quadrotor, och diskutera deras fördelar och nackdelar, såväl som deras roll i sensorfusion.

Global Positioning System (GPS)

GPS har uppenbara begränsningar. Samplingsfelet kan vara två meter, och avvikelsen kommer att driva med satelliten.

Om du vill använda det globala positioneringssystemet för att få den exakta positionen till centimeter, måste du spika den i rätt position och mäta den om några dagar. Detta är uppenbarligen inte vad vi vill. Men i själva verket rör sig i hög hastighet i luften, inte ens 100Hz GPS-utrustning kan jämna ut tiden.

GPS kan inte berätta riktningen du är vänd, bara riktningen du rör dig.

Dessutom kan z-upplösningen (höjden) vara en tiondel av latitud och longitud. Så vi måste lämna 20 meter till marken. Det betyder att GPS ensam inte kan berätta hur långt du är från marken, bara hur långt du är från havsytan. Den logiska lösningen är att ta en avläsning innan start, men då har vi en 20-meters felstapel. Dessutom är markens inverkan på GPS-signaler annorlunda under flygning, så vi kan inte anta att dessa fel kommer att elimineras i det långa loppet även om de kommer att elimineras först!

Uppenbarligen räcker det inte med en GPS.

Vi kan inte flyga tillförlitligt inom 20-40 meter över marken, som är minst fem våningar högt, vilket är en lång sträcka för marginalen. I verkligheten är det fantastiskt att kunna lokalisera sig själv var som helst i världen med ett vertikalt fel på 20 meter … men detta kan inte hindra oss från att krascha, utan differentiella GPS-markstationer, dyra höghastighetsmottagare och några bra topologikartor .