Moduły GNSS do dronów

Moduły GNSS wyznaczają pozycję i prędkość drona na podstawie sygnałów satelitarnych i często zawierają kompas. Bez RTK ich dokładność mieści się w zakresie metrów; to wystarcza do utrzymania pozycji, funkcji powrotu i nawigacji.

Chipset

Układ odbiornika GNSS, na przykład u-blox ZED-F9P, X20 lub Septentrio mosaic. Chipset decyduje o pasmach, systemach i osiągalnej dokładności; płytka wokół niego decyduje o antenie, kompasie i złączach.

Pasma częstotliwości

Wykorzystywane pasma sygnału, na przykład tylko L1 albo dodatkowo L2, L5 i E5a. Odbiorniki wielopasmowe korygują błędy opóźnienia w jonosferze i szybciej oraz stabilniej uzyskują rozwiązanie RTK.

Dokładność pozioma (cm)

Pozioma dokładność pozycji bez RTK w centymetrach, zwykle jako CEP (promień, w którym leży połowa pomiarów). Informacja, czy pomiar wykonano z SBAS, czy bez, znajduje się w uwadze o dokładności.

Uwaga o dokładności

Oryginalna informacja producenta z metodą pomiaru (CEP lub RMS), składnikiem ppm i warunkami. Jeśli brak tam liczby, dokładność nie jest potwierdzona i nie powinna trafiać do rankingów.

Masa (g)

Masa podzespołu w gramach według producenta. Warto sprawdzić, czy obejmuje przewody, uchwyt lub akcesoria, bo producenci podają ją w różny sposób.

Kompas

Wbudowany czujnik pola magnetycznego, na przykład RM3100, IST8310 lub BMM150. Kompas w module GNSS znajduje się daleko od przewodów zasilających i silników, dzięki czemu mierzy z mniejszymi zakłóceniami.

Obsługa RTK

Prawda, gdy odbiornik przetwarza poprawki RTK ze stacji bazowej lub z serwisu poprawek. Bez RTK dokładność mieści się w zakresie metrów, z RTK w zakresie centymetrów.

Interfejsy

Złącza do kontrolera lotu, na przykład UART, I2C, USB lub DroneCAN. Moduły CAN mogą pracować z dłuższymi przewodami i z kilkoma urządzeniami na jednej magistrali.

Systemy satelitarne

Odbierane konstelacje GNSS, takie jak GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou, QZSS, NavIC, oraz poprawki SBAS. Więcej systemów oznacza więcej widocznych satelitów, co pomaga w gęstej zabudowie i pod drzewami.

Częstotliwość aktualizacji (Hz)

Ile razy na sekundę odbiornik podaje nową pozycję. Wyższa częstotliwość pomaga przy szybkim locie i precyzyjnej regulacji; wartość maksymalna często dotyczy tylko części systemów satelitarnych.

Nowoczesne moduły jednopasmowe (w danych u-blox M9 i M10) odbierają jednocześnie kilka systemów satelitarnych, są lekkie i oszczędne. Wbudowany kompas powinien być zamontowany z dala od przewodów zasilających, dlatego moduły GNSS zwykle umieszcza się na maszcie. Dla PX4 i ArduPilot moduły DroneCAN upraszczają okablowanie, płytki FPV korzystają zwykle z UART. Jeśli w przyszłości potrzebna będzie dokładność centymetrowa, lepiej od razu wybrać moduł RTK. Dokładność podaje się zwykle jako CEP, czasem z SBAS, czasem bez.

Dokładność jest podawana przez producentów jako CEP lub RMS, a w RTK bez składnika ppm zależnego od odległości. Wartości są wyświetlane tylko razem z uwagą o dokładności i bez niej nie trafiają do rankingów.

Czy moduł GNSS bez RTK wystarczy do pomiarów?

Do prostych zdjęć poglądowych tak, do wyników o dokładności geodezyjnej nie; do tego potrzebne jest RTK lub fotopunkty.

Co daje SBAS?

SBAS przesyła poprawki przez satelity geostacjonarne (w Europie EGNOS) i poprawia dokładność bez własnej stacji bazowej.

Dlaczego moduł GNSS często montuje się na maszcie?

Aby kompas i antena były jak najmniej zakłócane przez prąd, silniki i łączność radiową drona.