Módem USB GNSS

El módem USB GNSS de 5G Hub es un GNSS con navegación por estima (DR) y cinética en tiempo real (RTK). Es un módulo GNSS de doble banda y multiconstelación compatible con múltiples constelaciones de posicionamiento global, como GPS, GLONASS, Galileo, BDS y QZSS. Incluye una unidad de medición inercial (IMU) de 6 ejes integrada. Admite sofisticados algoritmos de navegación por estima y fusiona los datos de la IMU con los del GNSS para proporcionar una solución de seguimiento continuo en entornos con problemas de GNSS. También incluye un motor de posición RTK para proporcionar precisión de posicionamiento a nivel centimétrico.

El GNSS USB admite dos modos de navegación por estima: navegación por estima en automóvil (ADR) y módulo no conectado de navegación por estima (UDR). En modo ADR, el módulo se basa en los datos de velocidad del vehículo y en el sensor de 6 ejes de a bordo para mejorar la precisión en entornos sin cobertura GNSS. El modo UDR no requiere datos de velocidad. El firmware cambia automáticamente al modo UDR si no se inyectan datos de velocidad al encender el módulo. En el modo ADR, obtiene los datos de velocidad del vehículo a través de los tics de las ruedas o de la salida directa de datos de velocidad del vehículo (m/s). Existen dos métodos de inyección de wheel-tick: inyección a través del pin WHEELTICK, con un incremento máximo de distancia de 0.05 m por pulso, o inyección acumulativa de wheel-tick a través de la interfaz UART, con una frecuencia mínima de inyección de 10 Hz y un incremento máximo de distancia de 0.05 m por pulso. La salida directa de la velocidad del vehículo solo puede inyectarse a través de la interfaz de transmisor receptor asíncrono universal (UART), con una frecuencia mínima de inyección de 20 Hz y un error máximo de 0.1 m/s entre la velocidad inyectada y la real.

El módem USB GNSS es compatible con la tecnología DR. Al combinar los datos de navegación por satélite con los de velocidad de las ruedas, giroscopio y acelerómetro, el módulo obtiene un posicionamiento continuo y de gran precisión en entornos de señal débil, como túneles y cañones urbanos, cuando cambia el estado del vehículo (por ejemplo, velocidad, dirección de avance o desplazamiento vertical) o incluso cuando la señal del satélite está parcial o totalmente bloqueada.

El algoritmo GNSS DR utiliza GNSS y un sistema de navegación interno (INS) en una solución fusionada para proporcionar un posicionamiento continuo de alta precisión. Si la visibilidad del GNSS disminuye debido a obstrucciones, el INS proporcionará la información hasta que mejore la visibilidad del satélite. Esta tecnología permite al dispositivo obtener una cobertura total de posicionamiento o navegación incluso en aparcamientos, túneles y cañones urbanos.

El siguiente diagrama muestra cómo funciona el GNSS con DR cuando un coche circula por debajo de una carretera elevada. La señal GNSS se corta a causa de la carretera elevada. La posición del automóvil es precisa cuando se utiliza el GNSS con DR, mientras que está desactivada cuando se utiliza el GNSS sin DR.

El algoritmo GNSS RTK es una técnica GNSS diferencial que utiliza correcciones en tiempo real desde una estación base o red de referencia cercana para lograr una precisión de nivel centimétrico. Corrige los errores de órbita y reloj de los satélites, los retrasos atmosféricos y los efectos multitrayectoria. El RTK depende de la correlación espacial de estos errores entre la estación base y el receptor del rover. RTK suele alcanzar una gran precisión centimétrica.

El siguiente diagrama muestra cómo funciona el GNSS con RTK cuando un automóvil circula en un entorno de cielo abierto. La posición del automóvil es muy precisa cuando se utiliza el GNSS con RTK, mientras que es menos precisa cuando se utiliza el GNSS sin RTK.