Módulo GNSS K803 Lite (L1) Informe de prueba de funcionamiento suave del filtro DP

ComNav Technology llevó a cabo una sencilla prueba sobre la función de suavizado del filtro DP del módulo K803 Lite (L1). Este informe presenta el rendimiento de posicionamiento suave del filtro DP del módulo K803 Lite (L1) basándose en los fundamentos teóricos y los resultados de las pruebas, con el objetivo de ayudar a los usuarios a tener un conocimiento claro de la función suave del filtro DP y las aplicaciones relacionadas.

1 Bases teóricas

1.1 Función de suavizado del filtro DP

El algoritmo de suavizado del filtro DP se basa en los datos brutos de la fase portadora de la señal GNSS y las observaciones Doppler. Al recibir y medir la fase portadora, el receptor GNSS mide al mismo tiempo la velocidad de cambio de fase, que también se denomina desplazamiento de frecuencia Doppler. Utilizando esta observación, es fácil conseguir una alta precisión de velocidad mediante la técnica de doble diferencia y también evitar la dificultad de determinar la ambigüedad de enteros.

Teóricamente, la precisión de la velocidad de las portadoras en movimiento calculada mediante el desplazamiento de frecuencia Doppler puede alcanzar 1 cm/s, lo que resulta ideal para algunas aplicaciones dinámicas. Gracias al algoritmo de filtrado DP suave, el módulo K803 Lite(L1) reduce en gran medida los saltos repentinos de posición, proporcionando una trayectoria de posicionamiento suave y relativamente precisa sin entrada de datos de corrección GNSS (modo de posicionamiento de punto único).

1.2 Precisión paso a paso

La precisión entre pasadas es una precisión relativa de posicionamiento en lugar de la precisión absoluta, que se utiliza sobre todo en agricultura. El sistema de navegación GNSS debe mantener la distancia entre pasadas en un valor determinado, con el fin de garantizar una alta tasa de utilización de la tierra sin desperdiciar los recursos relacionados. Por lo tanto, la precisión entre pasadas desempeña un papel importante en la evaluación del rendimiento de los dispositivos GNSS utilizados en aplicaciones agrícolas.

Fig. 1 Paso a paso

El error de paso a paso se basa en la desviación de posición entre la separación de vías deseada y la separación de vías real calculada por los receptores GNSS. En un intervalo de tiempo de 15 minutos, 95% del error entre pasadas de K803 Lite (L1) está dentro de los 12 cm, y el valor de error global está dentro de los 15 cm.

Con la ayuda del algoritmo de suavizado del filtro DP, la precisión relativa del K803 Lite (L1) entre 2 épocas consecutivas está dentro de 1 cm en el modo de posicionamiento de punto único. Para periodos más largos, de 15 a 30 minutos, la precisión entre pasadas puede mantenerse dentro de los 15 cm en 95% de los casos.

Fig. 2 y Fig. 3 Precisión de paso del módulo K803 Lite (L1)

2. Plan de pruebas

2.1 Entorno de prueba

Para evitar la influencia de obstáculos, la prueba se realizó en el tejado del edificio ComNav Technology. En la Fig. 4 se muestra la ruta de prueba suave del filtro DP.

2.2 Dispositivo de ensayo

Tabla 1: Información sobre el dispositivo de ensayo

2.3 Método de ensayo

Instale las placas GNSS y la antena en un carro, la misma antena está conectada al módulo K803 Lite (L1) y otros módulos GNSS de comparación a través del divisor de potencia. Empuje el carro varias veces a lo largo de la misma línea recta y la misma dirección en el techo de la empresa y registrar los datos de posicionamiento.

Fig. 5 Escena de prueba

(1) Comparando la coincidencia de múltiples trayectorias en la línea recta para analizar la precisión de paso a paso de K803 Lite (L1).

(2) Comparando la coincidencia de las trayectorias del filtro DP y las trayectorias RTK para analizar la precisión global del K803 Lite (L1).

La prueba se llevó a cabo durante dos rondas,

3 Resultado de la prueba

Dado que la precisión de punto único del posicionamiento DP-filtro está dentro de 1m. Para facilitar la comparación y el análisis de las trayectorias, los resultados de las pruebas siguientes han trasladado el punto de partida de los datos del filtro DP al punto de partida de los datos RTK.

3.1 Posicionamiento en toda la constelación

En la primera ronda de pruebas, el K803 Lite (L1) es capaz de rastrear GPS, GLONASS, BDS-2, BDS-3 y Galileo.

Como se muestra en la Fig. 6 y Fig. 7, la precisión entre pasadas del K803 Lite (L1) es de unos 10 cm. No hay ninguna desviación obvia de la pista en 17 vueltas.

Al final, la trayectoria se desvió 5 cm de la pista RTK.

Fig. 6 y Fig. 7 Trayectoria de prueba Round1, K803Lite (L1)-Rojo, RTK-Verde

3.2 Posicionamiento del BDS-2 enmascarado

Para simular la situación del seguimiento en zonas no cubiertas por BDS-2, en la segunda ronda de pruebas se enmascararon los satélites BDS-2 del módulo K803 Lite (L1).

Como se muestra en la Fig. 8 y Fig. 9, la precisión entre pasadas del K803 de frecuencia única es de unos 15 cm, lo que también incluye el error humano al empujar el carro. No hay desviación evidente de la vía en 31 vueltas.

Al final, la trayectoria se desvió 10 cm de la pista RTK.

Fig. 8 & Fig. 9 Trayectoria de prueba Round2, K803Lite (L1)-Rojo, RTK-Verde

4 Conclusiones

Tabla 2: Resultados de las pruebas

* El error de paso también incluye el error humano al empujar el carro.

(1) La precisión de paso a paso del K803Lite (L1) podía alcanzar unos 15 cm tanto si se encontraba en la zona cubierta por el BDS-2 como si no.

(2) El K803 Lite (L1) mostró un mejor rendimiento del filtro DP en situación de seguimiento de constelación completa.

(3) La desviación de la trayectoria suave de K803 Lite (L1) a la trayectoria de contraste RTK está dentro de los 10 cm, ya sea en el área cubierta por BDS-2 o no.

Acerca de ComNav Technology

ComNav Technology desarrolla y fabrica placas y receptores GNSS OEM para aplicaciones de posicionamiento de alta precisión. Su tecnología ya se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como topografía, construcción, control de maquinaria, agricultura, transporte inteligente, cronometraje preciso, control de deformaciones y sistemas no tripulados. Con un equipo dedicado a la tecnología GNSS, ComNav Technology se esfuerza al máximo para suministrar productos fiables y competitivos a clientes de todo el mundo. ComNav Technology cotiza en la Bolsa de Shanghai (Science and Technology Board), valores: ComNav Technology (Compass Navigation), código de acciones: 688592.

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