Essence of Sensor Fusion —— Vážení každého senzoru

Ve zbytku tohoto článku se zaměříme na fyzické umístění, ale stejná myšlenka platí pro jakoukoli veličinu, kterou chcete měřit. Možná si myslíte, že více záložních senzorů stejného typu je proveditelných, ale to často nešťastným způsobem spojuje jejich stejné slabiny.

Oproti tomu hybridní systém je výkonnější. Žádný senzor nám nemůže důvěřovat * * *, protože každý senzor řeší pouze problém a představuje různé fragmenty a pouze jejich kombinací můžeme vidět pravdu.

Podívejme se na některé typické senzory používané v quadrotoru a probereme jejich výhody a nevýhody, stejně jako jejich roli při fúzi senzorů.

globální polohový systém (GPS)

GPS má zjevná omezení. Chyba vzorkování může být dva metry a odchylka bude driftovat se satelitem.

Pokud chcete pomocí globálního polohovacího systému získat přesnou polohu na centimetry, musíte jej přibít do správné polohy a změřit za několik dní. To evidentně není to, co chceme. Ale ve skutečnosti, pohybující se ve vzduchu vysokou rychlostí, ani 100Hz GPS zařízení nedokáže vyhladit čas.

GPS vám nemůže říct směr, kterým čelíte, pouze směr, kterým se pohybujete.

Navíc rozlišení z (výška) může být jedna desetina zeměpisné šířky a délky. Takže musíme nechat 20 metrů na zem. To znamená, že samotná GPS vám nemůže říct, jak daleko jste od země, pouze jak daleko jste od hladiny moře. Logickým řešením je provést odečet před vzletem, ale pak máme 20metrový chybový pruh. Navíc za letu je vliv země na signály GPS jiný, takže nelze předpokládat, že tyto chyby budou dlouhodobě eliminovány - i když zpočátku odstraněny budou!

GPS samozřejmě nestačí.

Nemůžeme spolehlivě létat do 20-40 metrů nad zemí, což je minimálně pět pater, což je na okraj velká vzdálenost. V reálném životě je úžasné být schopen lokalizovat se kdekoli na světě s vertikální chybou 20 metrů… ale to nás nemůže zastavit v havárii, bez diferenciálních pozemních stanic GPS, drahých vysokorychlostních přijímačů a některých dobrých topologických map .