W nawigacji, heading odnosi się do kierunku, w którym pojazd lub statek jest skierowany względem kierunku odniesienia, zazwyczaj północy geograficznej lub północy magnetycznej. Wyraża się go w stopniach, w zakresie od 0° do 360°, gdzie 0° (lub 360°) oznacza północ geograficzną. Heading różni się od kursu, który jest rzeczywistą drogą nad ziemią, oraz namiaru, który odnosi się do kierunku od jednego punktu do drugiego. Dlatego ważne jest, aby wybrać odpowiednią metodę wyznaczania heading.
Gdy brak dostępu do GPS
W wielu zastosowaniach magnetometr jest jedynym niezawodnym sposobem na uzyskanie dobrego wskazania heading.
Wykorzystanie magnetometrów do obserwacji heading zapewnia rozsądną dokładność pod warunkiem spełnienia określonych warunków.
Po pierwsze, zasadnicze znaczenie ma przeprowadzenie prawidłowej kalibracji magnetycznej z czujnikiem zainstalowanym w jego ostatecznej konfiguracji. Proces ten odwzorowuje otaczające pole magnetyczne i uwzględnia wszelkie zakłócenia w pobliżu urządzenia.
Dodatkowo, umieszczenie czujnika z dala od wewnętrznych zakłóceń magnetycznych — takich jak impulsowe zasilacze, linie energetyczne i magnesy — pomaga utrzymać dokładność. Ostatecznie, praca czujnika w stabilnym środowisku magnetycznym ma kluczowe znaczenie.
Zarządzanie spodziewanymi krótkotrwałymi zakłóceniami magnetycznymi jest wykonalne, ale zapobieganie długotrwałym odchyleniom pozostaje kluczowe dla zapewnienia niezawodnego działania.
Metoda heading w zastosowaniach motoryzacyjnych
Korzystanie z tego trybu jest możliwe tylko wtedy, gdy dostępny jest sygnał GPS/GNSS. Tryb ten wymaga pewnej prędkości w celu uzyskania estymacji heading. Wymaga również, aby pojazd poruszał się do przodu, bez poślizgu bocznego.
Na przykład, wykorzystanie heading GPS/GNSS w samolocie dałoby błędny heading, jeśli samolot znosi z powodu bocznego wiatru. Kurs GPS/GNSS jest zalecany do zastosowań w motoryzacji.
W przypadku wysokiej dynamiki
Korzystanie z tego trybu jest możliwe tylko wtedy, gdy dostępny jest fix GPS/GNSS. Opiera się on wyłącznie na czujnikach GPS/GNSS i inercyjnych, więc nie ma tu mechanicznych ani magnetycznych ograniczeń.
Heading pozostaje dokładny podczas częstych i znaczących przyspieszeń, takich jak zakręty. Jednakże, gdy czujnik pracuje ze stałą prędkością lub pozostaje nieruchomy, opiera się wyłącznie na żyroskopach, co powoduje dryft heading w sposób czysto inercyjny.
W przypadku niskiej dynamiki
Określanie True Heading za pomocą GPS/GNSS uzyskuje się, wykorzystując dwie anteny na tym samym odbiorniku GPS/GNSS. Ta metoda wykorzystuje dwie anteny GPS/GNSS w celu zapewnienia pozycji, prędkości i kąta True Heading, który jest ważny nawet w stanie spoczynku.
Zalety systemu GNSS z dwiema antenami:
- Działa w stanie spoczynku: Nie musisz się poruszać ani doświadczać przyspieszeń
- Bez kalibracji: Nie potrzebujesz żadnej kalibracji i nie musisz się martwić zakłóceniami magnetycznymi
- Jest to najdokładniejsze rozwiązanie
- Jest ono jednak znacznie bardziej wrażliwe na warunki GPS/GNSS niż systemy z pojedynczą anteną. Dla optymalnej wydajności powinien być używany na otwartej przestrzeni.
Która metoda heading dla jakich warunków?
| Warunki | Zalecana metoda |
| Motoryzacja | Heading GPS |
| Marine | GNSS z dwiema antenami |
| Pod wodą | Magnetometry |
| Lotnictwo | GNSS z dwiema antenami |
| Wyścigi / Sport | GPS + Akcelerometry |
