Modem USB GNSS

Il modem GNSS USB di 5G Hub è un GNSS con determinazione del punto stimato (DR) e cinetica in tempo reale (RTK). È un modulo GNSS a doppia banda e multicostellazione che supporta diverse costellazioni di posizionamento globale, come GPS, GLONASS, Galileo, BDS e QZSS. Include un'unità di misurazione inerziale (IMU) a 6 assi integrata. Supporta sofisticati algoritmi di determinazione del punto stimato, che fondono i dati della IMU con quelli GNSS per fornire una soluzione di tracciamento continuo in ambienti con problemi di copertura GNSS. Include anche un motore di posizione RTK per fornire una precisione di posizionamento a livello centimetrico.

L'USB GNSS supporta due modalità di DR: Automotive Dead Reckoning (ADR) e Untethered Dead Reckoning (UDR). In modalità ADR, il modulo si basa sui dati di velocità del veicolo e sul sensore a 6 assi integrato per assicurare una maggiore precisione in ambienti privi di copertura GNSS. La modalità UDR non richiede dati sulla velocità. Il firmware passa automaticamente alla modalità UDR se non vengono immessi dati sulla velocità all'accensione del modulo. In modalità ADR, ottiene i dati sulla velocità del veicolo attraverso i giri di ruota o l'uscita diretta dei dati di velocità del veicolo (m/s). Esistono due metodi di immissione dei giri di ruota: attraverso il pin WHEELTICK, con un incremento massimo della distanza di 0,05 m per impulso, o l'immissione cumulativa dei giri di ruota attraverso l'interfaccia UART, con una frequenza minima di iniezione di 10 Hz e un incremento massimo della distanza di 0,05 m per impulso. L'uscita diretta della velocità del veicolo può essere immessa solo attraverso l'interfaccia UART, con una frequenza minima di iniezione di 20 Hz e un errore massimo di 0,1 m/s tra la velocità iniettata e quella effettiva.

Il modem USB GNSS supporta la tecnologia DR. Combinando i dati di navigazione satellitare con i dati della velocità delle ruote, del giroscopio e dell'accelerometro, il modulo ottiene un posizionamento continuo e di alta precisione in ambienti con segnale debole, come gallerie e canyon urbani, quando lo stato del veicolo (es. velocità, direzione di marcia o spostamento verticale) cambia, o anche quando il segnale satellitare è parzialmente o completamente bloccato.

L'algoritmo GNSS DR utilizza il GNSS e un sistema di navigazione interno (INS) in una soluzione fusa per fornire un posizionamento continuo ad alta precisione. Se la visibilità GNSS diminuisce a causa di ostruzioni, l'INS fornirà le informazioni finché la visibilità del satellite non migliorerà. Questa tecnologia consente al dispositivo di ottenere una copertura completa per il posizionamento o la navigazione anche in parcheggi multipiano, gallerie e canyon urbani.

Il diagramma seguente mostra come funziona il GNSS con DR quando un'automobile passa sotto una strada sopraelevata. Il segnale GNSS si interrompe a causa della strada sopraelevata. La posizione dell'auto è precisa quando si utilizza il GNSS con DR, mentre non lo è quando si utilizza il GNSS senza DR.

L'algoritmo GNSS RTK è una tecnica GNSS differenziale che utilizza correzioni in tempo reale da una stazione base vicina o da una rete di riferimento per ottenere una precisione di livello centimetrico. Corregge gli errori di clock e di orbita satellitare, i ritardi dovuti all'atmosfera e gli effetti multipercorso. L'RTK dipende dalla correlazione spaziale di questi errori tra la stazione base e il ricevitore del rover. L'RTK raggiunge in genere un'elevata precisione centimetrica.

Il diagramma seguente mostra come funziona il GNSS con RTK quando un'auto è in movimento in un ambiente a cielo aperto. La posizione dell'auto è molto precisa quando si utilizza il GNSS con RTK, mentre è meno precisa quando il GNSS viene utilizzato senza RTK.