Elipse usada na navegação de veículos autônomos
INS com antena dupla para navegação e posicionamento nas plataformas autônomas da UNMANNED SOLUTION
" Precisamos de precisão ultra-alta. Como o veículo está dirigindo na estrada, geralmente precisamos de precisão em nível de centímetro. A precisão da IMU é muito importante porque o veículo às vezes perde o sinal de GPS, como em um ambiente como um túnel. " - Equipe de P&D da UNMANNED SOLUTION
A UNMANNED SOLUTION, uma empresa sul-coreana com sede em Seul, dedica-se ao desenvolvimento de veículos autônomos de todos os tipos. Eles desenvolvem vários projetos e atividades diferentes, como ônibus sem motorista, equipamentos agrícolas autônomos, robôs e plataformas educacionais.
O primeiro trator agrícola que integra um sistema de orientação automática na Coreia do Sul
Entre esses projetos está um trator autônomo. A UNMANNED SOLUTION é pioneira na modernização de equipamentos agrícolas na Coreia do Sul. A empresa desenvolveu um sistema de orientação automática e um algoritmo de condução autônoma adequados ao mercado agrícola e ao ambiente coreanos.
O sistema de orientação automática é um sistema composto por vários componentes: um módulo GPS/GNSS que fornece posicionamento altamente preciso, um módulo de direção automática para controle da direção e um console de controle para criação de caminhos e configurações de tarefas. O sistema fornece e controla dados de posição, atitude e velocidade, que são informações essenciais para que o trator siga o caminho desejado.
Solução RTK INS em miniatura para navegação não tripulada
O Ellipse-D INS (Sistema de Navegação Inercial) da SBG Systemsé integrado ao GPS/GNSS ou ao módulo de navegação como uma unidade de posicionamento. O sensor inercial também é necessário para navegar até o campo, bem como para uma possível área arborizada que leva ao campo. Sua função no módulo GPS é, além de fornecer dados de posicionamento, fornecer rotação/inclinação e direção.
Ou seja, a posição 3D do trator para monitorá-lo e ajustá-lo, se necessário.
O sensor Ellipse-D é um RTK INS de antena dupla que atende perfeitamente às necessidades de precisão da aplicação, especialmente em termos de direção. Essas aplicações que envolvem veículos lentos exigem uma direção altamente precisa devido à sua baixa dinâmica.
Um sistema inercial de antena dupla oferece uma direção mais precisa do que uma solução de antena única, mesmo em uma posição estacionária e, portanto, é recomendado para veículos autônomos com baixa dinâmica.
O trator autônomo da UNMANNED SOLUTION também integra um controlador de baixo nível, um módulo de interface com o usuário, um módulo de controle do veículo e um sistema de geração e acompanhamento de caminhos.
Uma ampla variedade de veículos autônomos para diferentes tipos de aplicações
Continuando com os equipamentos agrícolas, a UNMANNED SOLUTION também está desenvolvendo um aplicador de pesticidas sem motorista (ainda em desenvolvimento), projetado para se adaptar a ambientes atípicos. Ele também é equipado com um controle inteligente e automático de pesticidas.
No entanto, a empresa não limita sua oferta a equipamentos agrícolas, mas a todos os tipos de plataformas autônomas:
- O ônibus autônomo WITH:US. Ele pode operar como um serviço de transporte público sob demanda em cidades inteligentes. Ele incorpora LiDARs da Velodyne, SBG Systems Ellipse-D RTK INS da SBG Systems, várias câmeras e controladores, permitindo que o ônibus analise seus arredores e determine o melhor comportamento a ser adotado. O ônibus serve para viagens de curta distância, como campus, áreas industriais, aeroportos e centros da cidade.
- O robô de logística autônomo WITH:US LOGI é usado para entregas de curta distância em ambientes internos e externos. Além de ser capaz de acessar áreas onde um automóvel não consegue chegar, ele também permite que os clientes escolham a data, o horário e o local preferidos para a entrega. Ele integra LiDARs, GPS/GNSS, INS, câmeras e controladores como o WITH US Shuttle.
- O WITH:US CARO. Esse veículo autônomo foi projetado para entregas de longa distância e de grande porte, pois pode carregar até 1.500 kg e tem um grande espaço de carga. Ele é equipado com os mesmos componentes do shuttle autônomo e do robô de logística.
- O robô WITH:US SECURITY. Como o próprio nome indica, é um robô de segurança autônomo usado em seções de curta distância de diferentes tipos de ambientes. Ele também é equipado com LiDAR, INS, câmeras etc., mas integra uma tecnologia de reconhecimento de obstáculos para aplicações em ambientes externos. Ele pode servir como um robô de patrulhamento.
Todas as plataformas da UNMANNED SOLUTION são equipadas com o RTK INS Ekinox grade SBG Systems Ellipse ou da Ekinox grade , dependendo das necessidades de desempenho e precisão da aplicação.
Ellipse-D
O Ellipse-D é um sistema de navegação inercial que integra uma antena dupla e GNSS RTK de frequência dupla, compatível com nosso software de pós-processamento Qinertia.
Projetado para aplicações robóticas e geoespaciais, ele pode fundir a entrada do odômetro com pulso ou CAN OBDII para aumentar a precisão do dead-reckoning.
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O que é GNSS versus GPS?
GNSS significa Global Navigation Satellite System (Sistema Global de Navegação por Satélite) e GPS significa Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global). Esses termos são frequentemente usados de forma intercambiável, mas se referem a conceitos diferentes nos sistemas de navegação por satélite.
GNSS é um termo coletivo para todos os sistemas de navegação por satélite, enquanto GPS se refere especificamente ao sistema dos EUA. Ele inclui vários sistemas que fornecem uma cobertura global mais abrangente, enquanto o GPS é apenas um desses sistemas.
Você obtém maior precisão e confiabilidade com o GNSS, integrando dados de vários sistemas, enquanto o GPS sozinho pode ter limitações, dependendo da disponibilidade de satélites e das condições ambientais.
O que é pós-processamento GNSS?
O pós-processamento GNSS, ou PPK, é uma abordagem em que as medições de dados GNSS brutos registrados em um receptor GNSS são processadas após a atividade de aquisição de dados. Elas podem ser combinadas com outras fontes de medições GNSS para fornecer a trajetória cinemática mais completa e precisa para esse receptor GNSS, mesmo nos ambientes mais desafiadores.
Essas outras fontes podem ser uma estação base GNSS local ou próxima ao projeto de aquisição de dados ou estações de referência de operação contínua (CORS) existentes, normalmente oferecidas por agências governamentais e/ou provedores de rede CORS comerciais.
Um software Post-Processing Kinematic (PPK) pode usar informações de órbita e relógio de satélite GNSS disponíveis gratuitamente para ajudar a melhorar ainda mais a precisão. O PPK permite a determinação precisa da localização de uma estação base GNSS local em um datum de quadro de referência de coordenadas globais absolutas, que é usado.
O software PPK também pode suportar transformações complexas entre diferentes quadros de referência de coordenadas em apoio a projetos de engenharia.
Em outras palavras, ele dá acesso a correções, aumenta a precisão do projeto e pode até mesmo reparar perdas ou erros de dados durante o levantamento ou a instalação após a missão.
Quais são os níveis de autonomia dos veículos autônomos?
Os níveis de autonomia dos veículos autônomos são classificados em seis níveis (Nível 0 a Nível 5) pela Society of Automotive Engineers (SAE), definindo a extensão da automação na operação do veículo. Veja a seguir um detalhamento:
- Nível 0: Sem automação - O motorista humano controla totalmente o veículo o tempo todo, apenas com sistemas passivos, como alertas e avisos.
- Nível 1: Assistência ao motorista - O veículo pode auxiliar na direção ou na aceleração/desaceleração, mas o motorista humano deve permanecer no controle e monitorar o ambiente (por exemplo, controle de cruzeiro adaptativo).
- Nível 2: Automação parcial - O veículo pode controlar a direção e a aceleração/desaceleração simultaneamente, mas o motorista deve permanecer envolvido e pronto para assumir o controle a qualquer momento (por exemplo, o Autopilot da Tesla, o Super Cruise da GM).
- Nível 3: Automação condicional - O veículo pode lidar com todos os aspectos da direção em determinadas condições, mas o motorista humano deve estar pronto para intervir quando solicitado pelo sistema (por exemplo, dirigir em rodovias). O motorista não precisa monitorar ativamente, mas deve permanecer alerta.
- Nível 4: Alta automação - O veículo pode realizar todas as tarefas de direção de forma autônoma em condições ou ambientes específicos (como áreas urbanas ou rodovias) sem intervenção humana. Entretanto, em outros ambientes ou em circunstâncias especiais, pode ser necessário que uma pessoa dirija.
- Nível 5: Automação total - O veículo é totalmente autônomo e pode realizar todas as tarefas de direção em todas as condições sem nenhuma intervenção humana. Não há necessidade de um motorista, e o veículo pode operar em qualquer lugar, sob quaisquer condições.
Esses níveis ajudam a definir a evolução da tecnologia de veículos autônomos, desde a assistência básica ao motorista até a autonomia total.
O que é georreferenciamento em sistemas de construção autônomos?
O georreferenciamento em sistemas de construção autônomos refere-se ao processo de alinhamento de dados de construção, como mapas, modelos ou medições de sensores, com coordenadas geográficas do mundo real. Isso garante que todos os dados coletados ou gerados por máquinas autônomas, como drones, robôs ou equipamentos pesados, sejam posicionados com precisão em um sistema de coordenadas globais, como latitude, longitude e elevação.
No contexto da construção autônoma, o georreferenciamento é fundamental para garantir que o maquinário opere com precisão em grandes canteiros de obras. Ele permite a colocação precisa de estruturas, materiais e equipamentos usando tecnologias de posicionamento baseadas em satélite, como o GNSS (Global Navigation Satellite Systems), para vincular o projeto a um local no mundo real.
O georreferenciamento permite que tarefas como escavação, nivelamento ou deposição de material sejam automatizadas e controladas com precisão, melhorando a eficiência, reduzindo erros e garantindo que a construção siga as especificações do projeto. Ele também facilita o acompanhamento do progresso, o controle de qualidade e a integração com os Sistemas de Informações Geográficas (GIS) e a Modelagem de Informações de Construção (BIM) para aprimorar o gerenciamento de projetos.