無人機的GNSS導航系統(tǒng)高精度定位定向模組M20D實現(xiàn)應(yīng)急救援技術(shù)原理

　　一、無人機的GNSS導航系統(tǒng)

　　GNSS技術(shù)：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)是一種基于衛(wèi)星的定位技術(shù)，如美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北斗系統(tǒng)等。無人機配備GNSS接收器，能夠接收多顆衛(wèi)星****的信號，并通過計算信號傳播時間來確定自身位置。

　　高精度定位：GNSS導航系統(tǒng)可實現(xiàn)高精度的定位，當使用差分GPS或RTK技術(shù)時，定位精度可以達到厘米級別，使得無人機在復雜環(huán)境中也能精確飛行和定位。

　　慣性導航：M20D定向模組集成了慣性導航系統(tǒng)，其中包括陀螺儀和加速度計等傳感器。這些傳感器可以測量無人機的姿態(tài)和運動狀態(tài)，如旋轉(zhuǎn)角度和加速度變化。

　　數(shù)據(jù)融合：M20D定向模組將GNSS定位數(shù)據(jù)和慣性導航數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合。通過融合不同傳感器的數(shù)據(jù)，模組能夠提供更準確的飛行姿態(tài)、位置和速度信息。

　　應(yīng)急救援中的應(yīng)用原理

　　目標定位：在應(yīng)急救援任務(wù)中，無人機攜帶GNSS導航系統(tǒng)和M20D定向模組。首先，GNSS技術(shù)能夠定位事故現(xiàn)場、災(zāi)區(qū)、受災(zāi)地點等目標位置。

　　高精度飛行：通過高精度定位信息，無人機可以在復雜環(huán)境下進行精確的飛行，包括低空飛行和高樓間的穿越，避免碰撞和干擾。

　　目標跟蹤：借助M20D定向模組的慣性導航功能，無人機能夠?qū)崟r跟蹤目標的運動狀態(tài)，確保目標不會被失去。

　　信息收集：無人機通過搭載攝像頭、紅外傳感器等設(shè)備，可以獲取現(xiàn)場的圖像、視頻和其他信息，為救援指揮部提供實時數(shù)據(jù)支持。

　　應(yīng)急救援協(xié)調(diào)：整合GNSS導航系統(tǒng)和M20D定向模組的數(shù)據(jù)，無人機能夠向救援指揮部提供精確的目標位置、飛行狀態(tài)和環(huán)境信息，從而協(xié)助指揮決策。

　　深圳市晶立弘泰電子科技（https://www.jlht168.com）M20D模組基于北云科技新一代22nm制程高性能車規(guī)級GNSS SOC芯片Alice,48pin LGA封裝，內(nèi)置高精度測量引擎、導航引擎、MEMS慣性測量單元*以及功能安全處理器,符合ASILB功能安全等級”，支持高性能RTK解算、DR推算"、抗干擾、抗欺騙等功能，能夠有效地應(yīng)對短暫衛(wèi)星信號干擾、丟失等苛刻環(huán)境，提供連續(xù)、實時、可信的高精度位置與姿態(tài)信息，具有高集成度、高性能、低功耗、小尺寸等特點,可應(yīng)用于自動駕駛、高級駕駛輔助、車道級導航.無人機、智能機器人、精準農(nóng)業(yè)、測量測繪等領(lǐng)域.

　　M20D高精度定位定向模組特點

　　22nm制程GNSS SOC芯片Alice

　　內(nèi)置深耦合組合導航算法引擎*

　　支持DR推算，精度0.8% (1km/2min)*

　　雙天線雙頻GNSS(1507個通道)

　　》支持NRTK/PPP-RTK

　　抗干擾、抗欺騙

　　》AEC-Q104*

　　%150 26262 A5IL B

　　M20D高精度定位定向模組技術(shù)優(yōu)勢

　　內(nèi)置高精度雙頻GNSS定位引警

　　采用bynav REAL(Ransac Enhanced Advanced Location)GNSS定位引擎,內(nèi)置完好性監(jiān)測和部分模糊度解算算法，提高了城市環(huán)境中多徑、干擾條件下的容錯率和固定成功率，定位解算結(jié)果更加穩(wěn)健。針對城市環(huán)境中多徑、干擾等引起的觀測值異常，集成了完好性監(jiān)測和部分模糊度解算算法。該算法可以實時對偽距、載波相位、多普勒觀測值進行監(jiān)測，在異常衛(wèi)星較多的情況下仍可以準確剔除故障衛(wèi)星，提高了容錯率和固定成功率，定位解算結(jié)果更加穩(wěn)健。

　　RTK高性能抗干擾、抗欺騙GNSS測量與定位引警

　　內(nèi)置SAIF (SmartAdvanced nterferencedeFense)高性能復合于擾抑制技術(shù),性能卓越(65dBc)，支持掃頻、單頻、多音、窄帶、脈沖等多種干擾樣式的抗干擾處理，對常見干擾信號如車載防跟蹤設(shè)備、雷達/機場信號塔等,進行高量化位數(shù)的信號預處理與干擾抑制，大幅提升車載場景下高精度定位可用性與完好性。

　　支持NRTK/PPP/PPP-RTK

　　支持全部NRTK差分服務(wù),且支持北斗三號B2b PPP解算,支持主流PPP-RTK差分服務(wù)。充分利用北斗與GPS、伽利略多頻信號,大幅提升PPP收斂速度，提升高精度定位可用性。

　　支持ASIL B功能安全等級

　　基于IS026262 ASIL B功能安全設(shè)計,選配功能安全IMU,內(nèi)置功能安全GNSS芯片 (bynavAlice芯片,基于功能安全要求進行了全新的架構(gòu)設(shè)計)及功能安全算法。可為智能汽車、自動駕駛等提供具備系統(tǒng)級功能安全的高精度定位定向。

　　內(nèi)置深耦合組合導航算法，支持DR推算*

　　內(nèi)置MEMS慣性測量單元，可實現(xiàn)DR推算,在通過短暫遮擋場景中仍可保持高精度位置速度的輸出?；赽ynav ALice芯片的深耦合組合導航算法,可提高GNSS信號觀測質(zhì)量。

　　M20D高精度組合導航模組主要特點包括：

　　1. 高靈敏度和高精度：采用多模GNSS芯片，同時支持北斗、GPS和GLONASS等多個衛(wèi)星系統(tǒng)，精度可達厘米級和亞米級。

　　2. 多種定位模式：支持單點定位、差分定位和RTK(實時動態(tài)定位)技術(shù)，可按需選擇不同的定位模式。

　　3. 小尺寸、低功耗：模組尺寸小，適用于應(yīng)用場景廣泛的嵌入式設(shè)備，并具有低功耗、高可靠性等優(yōu)點。

　　4. 防震抗干擾：具有優(yōu)秀的抗震性能和抗干擾能力，適用于各種惡劣的環(huán)境條件。

　　北斗高精準定位模組可以應(yīng)用于航空、航天、地質(zhì)、環(huán)境、氣象、災(zāi)害監(jiān)測和預警等領(lǐng)域，支持各類定制化解決方案，并有廣泛的應(yīng)用前景。