Informe de prueba de funcionamiento suave del módulo GNSS K803 Lite (L1) DP filter
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Informe de prueba de funcionamiento suave del módulo GNSS K803 Lite (L1) DP filter

2021-08-24

ComNav Technology realizó una prueba sencilla sobre la función de suavizado del filtro DP del módulo K803 Lite (L1). Este informe presenta el rendimiento de posicionamiento suave del filtro DP del K803 Lite (L1) basado en la base teórica y los resultados de las pruebas, con el objetivo de ayudar a los usuarios a tener un conocimiento claro de la función suave del filtro DP y las aplicaciones relacionadas.

 

Icono personalizado    1 Fundamentos teóricos

1.1 Función suave del filtro DP
El algoritmo de suavizado del filtro DP se basa en los datos brutos de las observaciones de fase de la portadora de señal GNSS y Doppler. Al recibir y medir la fase de la portadora, el receptor GNSS mide la tasa de cambio de fase al mismo tiempo, lo que también se denomina desplazamiento de frecuencia Doppler. Usando esta observación, es fácil lograr una precisión de alta velocidad a través de la técnica de doble diferencia y también evitar la dificultad de determinar la ambigüedad de los enteros.
 
Teóricamente, la precisión de la velocidad de las portadoras móviles calculada a través del desplazamiento de frecuencia Doppler puede alcanzar 1 cm/s, lo que es ideal para algunas aplicaciones dinámicas. Beneficiado por el algoritmo suave del filtro DP, el módulo K803 Lite (L1) reduce en gran medida los saltos repentinos de posición, proporcionando una trayectoria de posicionamiento suave y relativamente precisa sin entrada de datos de corrección GNSS (modo de posicionamiento de un solo punto).

  

1.2 Precisión de pase a pase
La precisión de pase a pase es una precisión de posicionamiento relativa en lugar de la precisión absoluta, que se utiliza principalmente en la agricultura. El sistema de navegación GNSS debe mantener la distancia entre pasadas en un valor determinado, a fin de garantizar una alta tasa de utilización de la tierra sin desperdiciar los recursos conexos. Por lo tanto, la precisión de paso a paso juega un papel importante en la evaluación del rendimiento de los dispositivos GNSS utilizados en aplicaciones agrícolas.

 

Fig. 1 Pase a pase

 

El error de paso a paso se basa en el desplazamiento de posición entre la separación de pista deseada y la separación de pista real calculada por los receptores GNSS. Durante una ventana de tiempo de 15 minutos, el 95% del error de paso a paso de K803 Lite (L1) está dentro de los 12 cm, y el valor de error general está dentro de los 15 cm.
Con la ayuda del algoritmo suave del filtro DP, la precisión relativa de K803 Lite (L1) entre 2 épocas consecutivas está dentro de 1 cm en el modo de posicionamiento de un solo punto. Durante períodos más largos, como 15-30 minutos, la precisión de pase a pase se puede mantener dentro de los 15 cm en el 95% de los casos.
 

Fig. 2 & Fig. 3 Pass-to-pass accuracy of K803 Lite (L1) Module

 
   

Custom Icon    2 Test Plan

2.1 Test Environment
To avoid the influence of obstacles, the test was conducted on the roof of ComNav Technology building. The DP-filter smooth testing route is shown in Fig. 4.
 

Fig. 4 Testing route on Google Earth map

 
2.2 Test Device
Table 1: Test device information

Device Model

Manufacture

Serial Number

Firmware

K803 Lite (L1) GNSS Module

ComNav Technology

09000053

600A9_a27

 
2.3 Test Method
Install the GNSS boards and antenna on a trolley, the same antenna is connected to K803 Lite (L1) module and other comparison GNSS modules through the power splitter. Push the trolley several times along the same straight line and the same direction on the roof of the company and record the positioning data.
 

Fig. 5 Test Scene


(1)   By comparing the coincidence of multiple trajectories on the straight line to analyze the pass-to-pass accuracy of K803 Lite (L1).

(2)   By comparing the coincidence of DP-filter trajectories and RTK trajectories to analyze the overall accuracy of K803 Lite (L1).

 

The test was conducted for two rounds,

1st round

full constellation tracking

pushed the trolley for 17 laps

2nd round

masked BDS-2 tracking

pushed the trolley for 31 laps

  

 

Custom Icon    3 Test Result

Since the single point accuracy of DP-filter positioning is within 1m. In order to facilitate trajectory comparison and analysis, the following test results have moved the starting point of the DP-filter data to the starting point of RTK data.

  

3.1 Full-constellation Positioning
In the first round of test, the K803 Lite (L1) is able to track GPS, GLONASS, BDS-2, BDS-3 and Galileo.
As shown in Fig. 6 & Fig. 7, the pass-to-pass accuracy of K803 Lite (L1) is about 10cm. There is no obvious track deviation within 17 laps.
In the end, the trajectory deviated from the RTK track by 5cm.
 
 

Fig. 6 y Fig. 7 Trayectoria de prueba de la Ronda 1, K803Lite (L1)-Rojo, RTK-Verde

 

3.2 Posicionamiento BDS-2 enmascarado
Con el fin de simular la situación de seguimiento en zonas no cubiertas por la BDS-2, los satélites BDS-2 del módulo K803 Lite (L1) fueron enmascarados en la segunda ronda de pruebas.
Como se muestra en la Fig. 8 y la Fig. 9, la precisión de paso a paso de la frecuencia única K803 es de aproximadamente 15 cm, lo que también incluye el error humano al empujar el carro. No hay una desviación obvia de la pista en 31 vueltas.
Al final, la trayectoria se desvió 10 cm de la pista RTK.
 


Fig. 8 y Fig. 9 Trayectoria de prueba de la Ronda 2, K803Lite (L1)-Rojo, RTK-Verde


 

Icono personalizado    4 Conclusión

Admite topografía con inclinación de IMU de hasta 60 grados.

  

Tabla 2: Resultados de las pruebas


Pase a pase (cm)

Desviación de RTK (cm)

1ª ronda (17 vueltas)

10

5

2ª ronda (31 vueltas)

15

10

* El error de paso a paso también incluye el error humano al empujar el carrito.

 

(1) La precisión de paso a paso de K803Lite (L1) podría alcanzar unos 15 cm, ya sea en el área cubierta por BDS-2 o no.

(2) El K803 Lite (L1) mostró un mejor rendimiento del filtro DP en una situación de seguimiento de constelación completa.

(3) La desviación de la trayectoria suave de K803 Lite (L1) a la trayectoria de contraste RTK está dentro de los 10 cm, ya sea en el área cubierta por BDS-2 o no.


Acerca de la tecnología ComNav


ComNav Technology desarrolla y fabrica placas y receptores GNSS OEM para aplicaciones de posicionamiento de alta precisión. Su tecnología ya se ha utilizado en una amplia gama de aplicaciones, como topografía, construcción, control de máquinas, agricultura, transporte inteligente, sincronización precisa, monitoreo de deformaciones, sistemas no tripulados. Con un equipo dedicado a la tecnología GNSS, ComNav Technology está haciendo todo lo posible para suministrar productos confiables y competitivos a clientes de todo el mundo. ComNav Technology cotiza en la Bolsa de Valores de Shanghái (Junta de Ciencia y Tecnología), valores: ComNav Technology (Compass Navigation), código bursátil: 688592.



Acerca de SinoGNSS®


SinoGNSS® es la marca comercial oficial de ComNav Technology Ltd., registrada en la República Popular China, la UE, EE. UU. y Canadá. Todas las demás marcas comerciales son propiedad de sus respectivos dueños.

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