Отчет о тестировании плавной функции DP-фильтра GNSS-модуля K803 Lite (L1)

Компания ComNav Technology провела простое тестирование функции сглаживания DP-фильтра модуля K803 Lite (L1). В этом отчете представлены характеристики сглаживания DP-фильтра модуля K803 Lite (L1) на основе теоретической базы и результатов тестирования, чтобы помочь пользователям получить четкие знания о функции сглаживания DP-фильтра и связанных с ней приложениях.

1 Теоретическая основа

1.1 Функция сглаживания DP-фильтра

Алгоритм сглаживания DP-фильтра основан на исходных данных о фазе несущей сигнала ГНСС и доплеровских наблюдениях. При приеме и измерении фазы несущей приемник ГНСС одновременно измеряет скорость изменения фазы, которая также называется доплеровским сдвигом частоты. Используя это наблюдение, можно легко достичь высокой точности определения скорости с помощью метода двойного разнесения, а также избежать трудностей, связанных с определением целочисленной неоднозначности.

Теоретически, точность определения скорости движущихся носителей, рассчитанная по доплеровскому сдвигу частоты, может достигать 1 см/с, что идеально подходит для некоторых динамических приложений. Благодаря сглаженному алгоритму DP-фильтра, модуль K803 Lite(L1) в значительной степени уменьшает резкие скачки положения, обеспечивая плавную и относительно точную траекторию позиционирования без ввода данных коррекции GNSS (режим позиционирования по одной точке).

1.2 Точность от прохода к проходу

Точность между проходами - это относительная точность позиционирования, а не абсолютная точность, которая в основном используется в сельском хозяйстве. Навигационная система GNSS должна поддерживать расстояние между проходами на определенном уровне, чтобы обеспечить высокий коэффициент использования земли без потери соответствующих ресурсов. Поэтому точность между проходами играет важную роль в оценке производительности GNSS-устройств, используемых в сельском хозяйстве.

Рис. 1 Проход к проходу

Ошибка прохождения основана на смещении положения между желаемым расстоянием между треками и фактическим расстоянием между треками, рассчитанным приемниками ГНСС. В 15-минутном временном интервале 95% ошибка прохождения K803 Lite (L1) находится в пределах 12 см, а общее значение ошибки - в пределах 15 см.

С помощью алгоритма сглаживания DP-фильтра относительная точность K803 Lite (L1) между двумя последовательными эпохами находится в пределах 1 см в режиме позиционирования по одной точке. В течение более длительных периодов времени, например 15-30 мин, в 95% случаев точность между проходами может оставаться в пределах 15 см.

Рис. 2 и Рис. 3 Точность передачи данных между модулями K803 Lite (L1)

2. План тестирования

2.1 Тестовая среда

Чтобы избежать влияния препятствий, испытания проводились на крыше здания ComNav Technology. Маршрут плавного тестирования DP-фильтра показан на рис. 4.

2.2 Испытательное устройство

Таблица 1: Информация о тестовом устройстве

2.3 Метод испытания

Установите GNSS-платы и антенну на тележку, одна и та же антенна подключается к модулю K803 Lite (L1) и другим GNSS-модулям сравнения через разветвитель питания. Несколько раз проведите тележку по одной и той же прямой линии и в одном и том же направлении на крыше предприятия и запишите данные позиционирования.

Рис. 5 Тестовая сцена

(1) Сравнение совпадения нескольких траекторий на прямой линии для анализа точности прохождения K803 Lite (L1).

(2) Сравнение совпадения траекторий DP-фильтра и RTK-траекторий для анализа общей точности K803 Lite (L1).

Испытание проводилось в два раунда,

3 Результат тестирования

Поскольку точность позиционирования по одной точке с помощью DP-фильтра находится в пределах 1 м. Чтобы облегчить сравнение и анализ траекторий, в следующих результатах испытаний начальная точка данных DP-фильтра перенесена на начальную точку данных RTK.

3.1 Позиционирование в полной группировке

В первом раунде тестирования K803 Lite (L1) способен отслеживать GPS, ГЛОНАСС, BDS-2, BDS-3 и Galileo.

Как показано на рис. 6 и рис. 7, точность прохождения трассы K803 Lite (L1) составляет около 10 см. В течение 17 кругов нет явного отклонения от трассы.

В итоге траектория отклонилась от RTK-трека на 5 см.

Рис. 6 и Рис. 7 Траектория испытаний раунда 1, K803Lite (L1)-красный, RTK-зеленый

3.2 Маскированное позиционирование BDS-2

Чтобы смоделировать ситуацию слежения в районах, не покрытых BDS-2, спутники BDS-2 модуля K803 Lite (L1) были замаскированы во втором раунде тестирования.

Как показано на рис. 8 и рис. 9, точность прохождения одночастотного K803 составляет около 15 см, что также включает в себя человеческую ошибку при толкании тележки. В течение 31 круга не было обнаружено никаких явных отклонений.

В итоге траектория отклонилась от RTK-трека на 10 см.

Рис. 8 и Рис. 9 Траектория испытаний раунда 2, K803Lite (L1)-красный, RTK-зеленый

4 Заключение

Таблица 2: Результаты тестирования

* Ошибка при прохождении также включает в себя человеческую ошибку при толкании тележки.

(1) Точность прохождения K803Lite (L1) может достигать около 15 см независимо от того, находится ли он в зоне действия BDS-2 или нет.

(2) K803 Lite (L1) показал лучшую производительность DP-фильтра в ситуации отслеживания полной звездной величины.

(3) Отклонение от плавной траектории K803 Lite (L1) к контрастной траектории RTK находится в пределах 10 см независимо от того, находится ли территория, покрытая BDS-2, или нет.

О компании ComNav Technology

Компания ComNav Technology разрабатывает и производит OEM платы и приемники GNSS для высокоточного позиционирования, требующего применения. Ее технологии уже используются в широком спектре приложений, таких как геодезия, строительство, управление машинами, сельское хозяйство, интеллектуальный транспорт, точное определение времени, мониторинг деформации, беспилотные системы. Имея команду, занимающуюся технологиями GNSS, ComNav Technology делает все возможное, чтобы поставлять надежные и конкурентоспособные продукты для клиентов по всему миру. Компания ComNav Technology была зарегистрирована на Шанхайской фондовой бирже (Science and Technology Board), ценные бумаги: ComNav Technology (Compass Navigation), код акции: 688592.

О компании SinoGNSS®

SinoGNSS® является официальной торговой маркой компании ComNav Technology Ltd., зарегистрированной в Китайской Народной Республике, ЕС, США и Канаде. Все остальные торговые марки являются собственностью соответствующих владельцев.