Posicionamiento GPS para quadcopter

Question

Soy estudiante de ingeniería. Actualmente estoy trabajando en un proyecto para implementar un paquete de sensores en un quadcopter para el despliegue en el dosel de los bosques tropicales. Este paquete debe medir la temperatura, la humedad, la presión y la intensidad de la luz. Ya me he ocupado de todo esto, pero también necesita obtener con precisión la posición del cuadricóptero y no estoy seguro de cómo conseguirlo. Como va a funcionar en una selva tropical, un GPS estándar probablemente no será lo suficientemente preciso en parte debido a la mala señal (bosque significa un montón de árboles y vegetación alrededor). Estoy construyendo todo en una placa Arduino Mega 2560. Estaba pensando en utilizar D-GPS, pero no estoy seguro de cómo implementarlo.

¿Alguien sabe cómo puedo obtener una posición precisa (submétrica) del cuadricóptero?

Answer 1

La gente ha informado de que se obtiene una precisión de ~metros de alcance combinando datos de una unidad GPS -de nuevo, como sugirió Dzarda, asegúrate de utilizar una antena GPS lo suficientemente sensible como para captar la señal obstruida por el bosque- y una IMU (Unidad de Medición Inercial), que mide la aceleración 3D y la rotación en 3 ejes. Yo personalmente recomendaría el 10DOF IMU de Pololu, que he estado usando con Arduino y funciona muy bien.

A continuación, tendrás que implementar la fusión de datos - filtrado kalman utilizando los datos del GPS y la IMU. Usted debe ser capaz de encontrar una gran cantidad de documentación / tutorial / muestra de códigos en el foro de Arduino, sobre cómo hacerlo.

Answer 2

En cuanto a tu problema, creo que tendrás suerte si consigues arreglarlo. Además, estoy bastante seguro de que esto no será alcanzable con uno de esos \$2cm^2\$ antenas de parche que están ampliamente disponibles, necesitará a) una gran antena de parche, o b) antenas dipolo/bucle más complicadas.

• Comparación de antenas aquí
• Más cosas sobre antenas aquí \$< recommended\$

De todos modos, yo sugeriría encarecidamente ir al bosque (o a cualquier bosque cercano) con varios dispositivos GPS y ver qué se puede sacar de ellos. Es probable que tengas problemas para fijarlos, pero yo lo intentaría.

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Sobre tu idea del GPS diferencial, ¿crees que tu helicóptero tendrá comunicaciones con una estación terrestre cercana? Si puede garantizarlo, también podría ser una buena opción.

Podrías ir un paso más allá: tener dos (o más) estaciones cuya ubicación conozcas y triangular la posición de tu volador basándote únicamente en tu sistema "D-GPS", sin obtener ninguna posición de satélite a bordo. Esto requeriría algunas frecuencias de radio más bajas para atravesar la madera, pero en general, podría ser más estable y consistente.

No tengo más ideas, perdona si he entendido mal tu pregunta.