Rapport de test du module GNSS OEM de la série K8 - ComNav Technology

Rapport de test du module GNSS OEM de la série K8 - ComNav Technology

Les nouveaux modules de la série K8 sont équipés de la puce SoC Quantum III de haute précision de nouvelle génération de ComNav Technology, capable de suivre toutes les constellations GNSS actuelles et prévues. De plus, les modules de la série K8 s’intègrent à une unité de mesure inertielle (IMU) de qualité tactique.

Traditionnellement, ces systèmes sont coûteux, consomment beaucoup d’énergie et ont un volume élevé ; cependant, les modules de la série K8 surmontent totalement ces faiblesses. Avec des performances robustes et une intégration facile, les modules de la série K8 peuvent être appliqués dans une large gamme d’applications, allant des domaines GNSS spécialisés de haute précision au marché de consommation.

Afin de vérifier les performances de K8, l’équipe de R&D de ComNav Technology a effectué un test de contraste sur le terrain en examinant les modules OEM de la série K8 et trois autres fabricants dans des environnements différents. Les scènes de test dynamiques et statiques sont choisies afin d’avoir une compréhension complète des performances des modules K8. Des corrections RTK de base unique ont été utilisées dans cette expérience.

 

Icône personnalisée    1 Essai dynamique monté sur véhicule

En condition dynamique, l’équipe de recherche et développement a effectué respectivement l’essai dynamique monté sur véhicule et l’essai dynamique monté sur wagon à basse vitesse. M1, M2, M3 représentent trois autres fabricants, parmi lesquels les modules de K8 et M1 avaient un module IMU alors que les modules M2 et M3 n’en avaient pas.Les

données ont été collectées à la mi-2020, ciblant principalement tout l’environnement classique du système de navigation. L’itinéraire d’essai est donné à la figure 1.
 

Figure 1 Itinéraire dynamique général monté sur véhicule

 
 1.1 
1.1.1 Rendement dans Urban Canyon
La figure 2 montre la trajectoire de positionnement de tous les modules GNSS OEM dans le canyon urbain. Il a été constaté que tous les modules ont une bonne capacité de recherche de satellites dans le canyon groupé et avaient une ligne de trajectoire lisse adaptée à la route.
Alors que dans un canyon urbain regroupé avec plus d’obstacles, les performances de positionnement sont différentes. Les résultats montrent que le module de la série K8 est aussi performant que dans un canyon clairsemé. Le module M1 se décale légèrement en passant devant le grand bâtiment, bien qu’il soit toujours sur une trajectoire lisse. Le module M2 est avec quelques points de vol. Le module M3 décale évidemment et affiche une trajectoire non lissée, indiquant qu’il ne peut pas fournir de données de navigation précises dans un environnement en cluster.
 

Figure2 Positioning Tracking in Sparse Urban Canyon(L) and in Clustered Urban Canyon(R)
K8 series: green; M1: red; M2: yellow; M3: blue

 
1.1.2 Performance in Tunnel
Tunnel is one of the common testing environments to test the long time IMU performance. In this scene, the R&D team compared K8 modules and M1's due to M2 and M3 modules don't have IMU on board. The positioning track is shown in Figure3.
The tunnel is about 0.5 kilometer, about 30s' driving time. The test vehicle passed the tunnel back and forth so it is assumed that the track should be almost parallel. It is clearly that the track of K8 modules is paralleled as is shown in Figure3, which is in line with the assumption. The track of M1 module offsets when the car is in middle of the tunnel, manifesting that inertial navigation algorithm of M1 module in this testing is imperfect.
 

Figure3 Overall(L) and Partial(R) Positioning Track in Tunnel
K8 series: green; M1: red; M2: yellow; M3: blue

 
1.1.3 Performance under Overpass
The overpass is a typical half-sheltered environment where modules can only track the half number of satellites for a long time compared with open-sky scene. The positioning track under overpass of all modules is given in Figure4.
As is shown in Figure4, all modules perform wel except for the occasional offset of M2 module.
 

Figure4 Positioning Track under Overpass
K8 series: green; M1: red; M2: yellow; M3: blue

 
1.1.4 Performance under Heavy Canopy
Under heavy canopy is one of typical GNSS-denied environments. Results show that all modules perform well and have smooth track line, as is shown in Figure5.
 

Figure5 Positioning Track under Heavy Canopy
K8 series: green; M1: red; M2: yellow; M3: blue

 
1.1.5 Performance in Underground Garage
The R&D team also examined the IMU performance of K8 modules in underground garage, concerning long time and low speed. It takes 3.5 minutes in the underground garage. it is manifested that onboard IMU continues work for several minutes in the event of losing GNSS navigation. In addition, the track of K8 series modules is smoother and more reliable than M1's, which indicating K8 has a stronger inertial navigation algorithm.
 
 
 1.2   Low-Speed Dynamic
A Testing elliptic orbit is designed with half side of orbit in open sky and the other under trees. The electric railcar runs with a stable speed, same height and same path on the orbit. The Figure7 is the elliptic orbit.
 

Figure7  Railcar for Testing

 

Figure8 demonstrates the horizontal and vertical positioning accuracy of all OEM modules. As is shown that all modules can obtain high quality positioning information while M2 modules loses positioning information when passing under the tree.

 

 

Figure8 Positioning Accuracy on Railcar
K8 series: red; M1: green; M2: blue; M3: black

 

The heading precision data is shown in Table 1. Only K8 series and M1 module are analyzed as they support single module heading. It is seen that K8 performs better both in the velocity precision and heading precision than M1 module.

 

Table1: Velocity Accuracy (constant speed) and Heading Accuracy (3m baseline)

 

 

Custom Icon    Static RTK Test

Aiming to verify the geodetic performance especially for land survey area, the R&D team also conducted a performance test in static condition in different environments and different baseline distance.  
2.1 Performance under Trees
As we all know that trees and buildings are the most common obstructions in land surveying task. Therefore, the R&D team examined the static RTK under trees and in cluster buildings respectively. 8km baseline and 30km baseline RTK performance of all OEM modules are given in Table2 and Table3.
As is shown in Table2 and Table3, both in 8km baseline and 30km baseline K8 has the highest fixed rate and smallest RMS, indicating its robust reliability and accuracy. In addition, the shortest initializiton time can improve the efficiency of surveying work. M2 takes almost twice as long to initialize and its fixed rate is only half of K8 series.

 

Table2 8km Baseline RTK Performance (re-initialization/ 5min)

 

Table3 30km Baseline RTK Performance (re-initialization/ 5min)

 
2.2 Performance in Urban Canyon
The second scene is in urban canyon, both 8km baseline and 30km baseline RTK performance of all OEM modules are given in Table4 and Table5.
As is shown in Table4 and Table5 although all OEM modules perform well, K8 module still shows a little advantage than the modules of other two manufactures.
 

Table 4 8km Baseline RTK Performance (re-initialization/ 5min)

 

Table 5 30km Baseline RTK Performance (re-initialization/ 5min)

 
2.3 Rendement à ciel ouvert
Compte tenu des obstacles courants, l’équipe de recherche et développement a également effectué un test de base long. Les performances RTK de tous les modules OEM à une ligne de base de 60 km sont indiquées dans le tableau 6. Le RTK de base de 60 km n’est pas recommandé dans les travaux d’arpentage réels et n’est ici que pour le test de performance.
Comme le montre le tableau 6, K8 a toujours un taux fixe de 100 % et une précision maximale, même dans une ligne de base de 60 km de long, bien que tous les modules OEM soient capables de traiter le RTK à longue base avec une grande précision et un taux fixe. La série K8 est la plus performante parmi tous les modules.
 

Tableau 6 Rendement de référence RTK sur 60 km

 

Selon le test contrastif avec les modules OEM d’autres fabricants, les modules OEM GNSS de la série K8 surpassent les modules d’autres fabricants avec une précision, une fiabilité et un algorithme de navigation inertielle puissants. Il est évident que que ce soit dans le test RTK statique pour les applications d’arpentage traditionnelles, le test d’environnement à faible dynamique et sans signal pour les applications UAV et robotiques, ou le test de navigation dynamique monté sur véhicule pour les applications de conduite intelligente, les modules de la série K8 sont les meilleurs.

À propos de ComNav Technology


ComNav Technology développe et fabrique des cartes et des récepteurs GNSS OEM pour les applications de positionnement de haute précision. Sa technologie a déjà été utilisée dans un large éventail d’applications telles que l’arpentage, la construction, le contrôle des machines, l’agriculture, le transport intelligent, le chronométrage précis, la surveillance des déformations, les systèmes sans pilote. Avec une équipe dédiée à la technologie GNSS, ComNav Technology fait de son mieux pour fournir des produits fiables et compétitifs à des clients du monde entier. ComNav Technology a été cotée à la Bourse de Shanghai (Science and Technology Board), valeurs mobilières :ComNav Technology (Compass Navigation), Code boursier : 688592.



À propos de SinoGNSS®


SinoGNSS® est la marque officielle de ComNav Technology Ltd., déposée en République populaire de Chine, dans l’UE, aux États-Unis et au Canada. Toutes les autres marques sont la propriété de leurs propriétaires respectifs.

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