用于无人机的GNSS接收机

无人机应用GNSS接收机,是个热门。无人机的飞控系统中的关键部件之一,或者说是不可或缺的组成部分是GNSS接收机。而这种接收机有免不了要组合有惯性系统,几乎成为标准配置。

2.jpg (照片由Septentrio提供)

塞普滕特里奥(Septentrio)公司的新型GNSS / INS接收机AsteRx-i D UAS专门针对无人机系统(UAS)的集成应用而推出的产品。该产品提供厘米级级精度的RTK定位和3D姿态确定。它具有一个与第三方集成兼容的44针插接器,以及事件标记输入,可为摄像机快门事件准确地打上时间戳。多频接收机的定位和3D航向、俯仰和侧倾定向功能,可实现对无人机和机器人的自动导航。通过将ADI公司的高性能惯性测量单元(IMU)直接集成到电路板上,它变得紧凑轻便。在无人机上,其小巧的外形与低功耗相结合,可延长电池寿命并延长飞行时间。

AsteRx-i D UAS是Septentrio与Analog Devices合作的首款商业产品,专为苛刻的工业环境而设计。单天线和双天线版本均有可用考虑,后者适用于从一开始就需要可靠航向测量的机器。接收机采用高级干扰缓解(AIM +)技术。这是因为在许多电子设备都塞在一个狭小的空间中的空中无人机中,相邻设备会发出电磁辐射,从而干扰GNSS信号。AIM +可提供针对此类干扰的保护,可缩短设置时间并实现稳定的连续运行。机载惯性测量单元(IMU)具有强大的抗机械振动能力,结合Septentrio的防震LOCK +技术,该接收机在起飞和降落时具有抵抗冲击的坚韧性。接收机的APME +功能,可以有效地消除金属层面和附近大型建筑物产生的直接和反射信号。APME +是无偏差的,可以禁用。先进的接收机自主完好性监控(RAIM +)包括所有级别的接收机故障检测机制,如测量的生成、质量控制和导航算法。从求得的解中去除通常由高多径或活动电离层引起的检测到的错误测量值。该款接收机通常功耗为2 W,总重量在60 g以下,符合最小空间和有效负载的要求。4.5-30 V输入功率范围允许直接从UAS电源总线为接收机供电。IMU直接焊接到板上,无需连接器和螺栓,从而减小了接收器的有效重量和尺寸。

AsteRx-i D UAS支持跟踪以下信号:一是GPS:L1,L2;二是GLONASS:L1,L2;三是Galileo系统:E1,E5b;四是北斗系统:B1,B2。还有SBAS:EGNOS,WAAS,GAGAN,MSAS,SDCM(L1),以及QZSS:L1,L2。其综合位置精度分别是:一是单独工作条件下,水平1.2 m,垂直1.9 m;二是SBAS条件下,水平0.6 m,垂直0.8 m;三是DGPS条件下,水平0.4 m,垂直0.7 m;四是RTK-INS条件下,

水平精度0.6厘米+ 0.5 ppm,垂直精度1厘米+1 ppm;其初始化为7 秒钟。

 

3.jpg

具有里程碑意义的地标—60 GNSS / INS。(照片:Gladiator Technologies)

角斗士(Gladiator)技术公司出品的高性能地标(LandMark)−60 INS / GNSS和紧凑型LandMark−005 INS / GNSS均具有先进的传感器融合技术,将72通道GNSS接收机与低噪声、高输出率的惯性传感器以及气压计和磁力计结合在一起,可用于定位、测速和姿态确定。两种产品均使用专有的Velox处理技术和扩展的卡尔曼滤波器(EKF),可在短期GPS中断期间提供精确的位置信息。在短期GPS中断期间,这些装置每小时的准确度优于2海里。LandMark 60可提供+/- 0.3°的航向精度,俯仰/侧倾角测量值为0.1°。还可提供用于实时运动(RTK)GPS接收机的选件。LandMark 005的尺寸小于35平方厘米,适合要求高标准性能的空间受限应用。应用包括飞行控制、导航和成像,以及平台和天线的稳定化。开发套件可用于设置、配置和数据收集。