Migliorare la precisione con modelli dinamici di posizionamento GNSS. Il posizionamento GNSS, ampiamente utilizzato nella navigazione e nel rilevamento in vari settori, si basa principalmente sulle osservazioni satellitari. Nella sua forma più semplice, il sistema determina la posizione unicamente dai segnali trasmessi dai satelliti. Tuttavia, i ricevitori GNSS moderni possono migliorare la precisione incorporando conoscenze a priori dipendenti dall’oggetto su cui sono installati.
Come può aiutare la conoscenza delle condizioni al contorno?
Le diverse piattaforme su cui il device può essere installato, come vari tipi di veicoli, possono essere caratterizzate dalle loro dinamiche specifiche, modelli di movimento che impongono vincoli naturali alla soluzione GNSS.
Prendiamo come esempio un’auto. A differenza di un oggetto che si muove liberamente nello spazio tridimensionale, il movimento di un’auto è in gran parte limitato al movimento orizzontale con accelerazioni e decelerazioni graduali. Inoltre, in condizioni normali, la sua velocità è allineata con il suo asse longitudinale. Sfruttando queste caratteristiche, un ricevitore GNSS può affinare i suoi algoritmi di tracciamento, migliorando la precisione del posizionamento anche in condizioni difficili, come durante i salti di ciclo o perdite temporanee del segnale satellitare.
Modelli dinamici di posizionamento GNSS: quali sono i modelli più comuni?
I diversi produttori di ricevitori offrono vari modelli dinamici adattati a piattaforme specifiche. Iniziamo con i modelli comunemente utilizzati nel rilevamento. Qui sono disponibili due modalità principali: stazionaria e portatile. In modalità stazionaria, si presume che il ricevitore rimanga immobile, permettendo all’algoritmo di vincolare la sua posizione a un punto fisso. In modalità portatile, si prevede che il ricevitore si sposti insieme al rilevatore, che si ferma periodicamente mantenendo una velocità relativamente bassa.
Per le applicazioni di navigazione, i modelli dinamici sono strettamente legati alle caratteristiche di movimento dei diversi veicoli. Abbiamo già esaminato il modello automobilistico, che presuppone principalmente un movimento orizzontale con accelerazioni graduali. Tuttavia, questo è solo un esempio.
Esistono modelli più specializzati per:
- mezzi marini, che tengono conto del movimento influenzato dalle onde e dalla notevole inerzia;
- applicazioni aerospaziali, che vanno dai droni agli aerei di grandi dimensioni, dove le accelerazioni elevate rappresentano sfide che spesso richiedono l’integrazione con accelerometri a bordo.
Oltre a questi, esistono molti altri modelli dinamici, inclusi quelli altamente specializzati e non convenzionali. Ad esempio, i dispositivi indossabili come gli smartwatch presentano una sfida unica, poiché il loro movimento è molto meno prevedibile rispetto a quello di un veicolo e può somigliare a un movimento libero. Alcuni produttori offrono anche modelli dedicati per motociclette, scooter e tosaerba robotizzati, ottimizzando gli algoritmi di posizionamento per le loro dinamiche di movimento specifiche.
Come trarre vantaggio dai modelli dinamici del tuo ricevitore?
Il miglior approccio è considerare le opzioni del modello dinamico del ricevitore fin dall’inizio del processo di selezione. Se la tua applicazione è semplice, potresti non avere bisogno di modelli avanzati. Tuttavia, man mano che l’ambiente operativo diventa più complesso, la scelta del modello giusto e la sua corretta configurazione diventano sempre più importanti.
La maggior parte dei ricevitori può essere configurata tramite software dedicato fornito dal produttore. Quando selezioni un ricevitore, è utile considerare le sue interfacce di configurazione, come una porta USB o altri metodi di connessione al PC, per garantire una facile configurazione. Se non è fornito un software specifico, ciò non significa necessariamente che i modelli dinamici non siano regolabili. In tal caso, è altamente consigliato leggere attentamente il datasheet, anche se lungo, poiché contiene spesso dettagli preziosi sulle opzioni di configurazione.
Modelli dinamici nel posizionamento GNSS: nuovi orizzonti
L’integrazione dei modelli dinamici nel posizionamento GNSS rappresenta un significativo progresso nel migliorare la precisione e l’affidabilità dei sistemi di posizionamento, in particolare in ambienti dinamici. Incorporando dinamiche di movimento, come velocità e accelerazione, insieme alle misurazioni GNSS tradizionali, possiamo mitigare gli errori causati dai fattori ambientali e migliorare la precisione del tracciamento in tempo reale. Con il progresso della tecnologia, i sistemi basati su GNSS continuano ad aprire nuove possibilità per applicazioni ad alta precisione nella navigazione, nei sistemi autonomi e nella mappatura geospaziale.
(Fonte: Gter)
