La esencia de la fusión de sensores: pesando cada sensor

En el resto de este artículo, nos centraremos en la ubicación física, pero la misma idea se aplica a cualquier cantidad que desees medir. Puede pensar que es posible utilizar varios sensores de respaldo del mismo tipo, pero esto a menudo combina sus mismas debilidades de manera desafortunada.

Por el contrario, el sistema híbrido es más potente. Ningún sensor puede hacernos confiar * * *, porque cada sensor solo resuelve un problema y presenta diferentes fragmentos, y solo combinándolos podemos ver la verdad.

Echemos un vistazo a algunos sensores típicos utilizados en cuadrotor y analicemos sus ventajas y desventajas, así como su papel en la fusión de sensores.

sistema de posicionamiento global (GPS)

El GPS tiene limitaciones obvias. El error de muestreo puede ser de dos metros y la desviación variará con el satélite.

Si desea utilizar el sistema de posicionamiento global para obtener la posición exacta en centímetros, debe clavarlo en la posición adecuada y medirlo en unos días. Obviamente esto no es lo que queremos. Pero, de hecho, al moverse a alta velocidad en el aire, ni siquiera un equipo GPS de 100 Hz puede controlar el tiempo.

El GPS no puede indicarle la dirección hacia la que está mirando, sólo la dirección en la que se está moviendo.

Además, la resolución z (altura) puede ser una décima parte de la latitud y longitud. Entonces tenemos que dejar 20 metros para el suelo. Esto significa que el GPS por sí solo no puede decirte qué tan lejos estás del suelo, sólo qué tan lejos estás del nivel del mar. La solución lógica es hacer una lectura antes del despegue, pero luego tenemos una barra de error de 20 metros. Además, en vuelo, la influencia del terreno en las señales GPS es diferente, por lo que no podemos suponer que estos errores se eliminarán a largo plazo, ¡aunque sí se eliminarán al principio!

Evidentemente un GPS no es suficiente.

No podemos volar de manera confiable dentro de 20 a 40 metros sobre el suelo, que es al menos cinco pisos de altura, lo cual es una distancia larga para el margen. En la vida real, es increíble poder ubicarse en cualquier parte del mundo con un error vertical de 20 metros... pero esto no puede evitar que nos estrellemos, sin estaciones terrestres GPS diferenciales, costosos receptores de alta velocidad y unos buenos mapas topológicos. .