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Conoce qué es IMU, GPS y RTK
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¿Qué es una IMU?

Un drone para agricultura cuenta con un acelerómetro de tres ejes y un giroscopio tridireccional generalmente se instalan en una IMU. Estos sensores se utilizan para determinar la posición relativa al marco de referencia global, la actitud, la velocidad lineal y la posición.


¿Qué es un sistema AHRS?

Los sensores axiales múltiples son parte del AHRS, también conocido como sistema de referencia de rumbo. Pueden proporcionar información sobre rumbo y balanceo. Este sistema proporciona información precisa y fiable sobre la actitud y la navegación de la aeronave. El sistema de referencia de rumbo y actitud, también conocido como AHRS, proporciona información sobre la actitud de la aeronave o drone para agricultura a partir de sensores en tres direcciones, incluidos balanceo y cabeceo. Estos sensores también se conocen como MARG (velocidad y gravedad magnéticas y angulares) e incluyen giroscopios y acelerómetros de estado sólido. Estos sensores están destinados a reemplazar los giroscopios mecánicos.

 ¿Cuál es la diferencia entre IMU (y AHRS)?

La diferencia más significativa entre IMU (y AHRS) es que AHRS tiene una unidad de procesamiento a bordo para AHRS que puede proporcionar información de rumbo y actitud. Esto contrasta con IMU, que transmite datos de sensores y otros dispositivos que calculan el rumbo y la actitud. La fusión de sensores compensa la deriva en la integración del giroscopio utilizando el vector de referencia (es decir, la gravedad o los campos geomagnéticos). Esto permite una dirección sin deriva y hace que el AHRS sea menos costoso que otras IMU (unidades de movimiento inercial) avanzadas. Simplemente integre el giroscopio y confíe en la alta estabilidad de polarización. AHRS se puede utilizar para determinar la actitud y también como parte de un sistema de navegación inercial.

¿Navegación por fuerza de inercia?

El sistema de navegación inercial (INS), es una computadora que permite la navegación. El sensor de movimiento (acelerómetro) y el sensor de rotación (giroscopio) calculan la posición, la orientación y la velocidad (dirección, velocidad de movimiento) continuamente calculando continuamente las posiciones muertas. No se requieren referencias externas para objetos en movimiento. Los altímetros barométricos, los sensores magnéticos (magnetómetros) y/o los dispositivos de medición de velocidad se utilizan a menudo para complementar los sensores de inercia. INS se utiliza para mover robots, así como en vehículos como barcos, aviones, submarinos, misiles, naves espaciales y barcos. La navegación inercial se puede describir como una tecnología de navegación independiente que utiliza valores de medición del acelerómetro o giroscopio para determinar la posición y la dirección en relación con puntos de inicio, direcciones y velocidad conocidos. Un dispositivo de medición inercial típico (IMU) contiene tres acelerómetros de velocidad ortogonales y tres giroscopios de velocidad ortogonales, que miden la velocidad angular y la aceleración lineal. Las señales se pueden procesar para rastrear la ubicación y dirección del dispositivo. Los sistemas de navegación inercial incluyen al menos una computadora y una plataforma, módulo, con acelerómetros, receptores de satélite GPS u otro equipo de detección de movimiento. La información inicial sobre la posición, velocidad y dirección del INS se obtiene de otra fuente (operador humano o receptor de satélite GPS). El sensor de movimiento luego proporciona la posición y la velocidad actualizadas. La ventaja de IN es que se puede utilizar sin referencias externas para determinar su posición, dirección y velocidad después de la inicialización. El INS detecta cambios en su ubicación geográfica, como moverse hacia el este o el norte, cambios de velocidad (velocidad y dirección) y cambios de dirección (rotación sobre un eje). Esto se hace midiendo la aceleración lineal y la velocidad angular que se aplican al sistema. No necesita una referencia externa después de la inicialización y, por lo tanto, es gratuito.

¿Qué es RTK?

Real Time Kinematic es una abreviatura de tecnología dinámica en tiempo real. Es una técnica de medición diferencial que utiliza la observación síncrona de las estaciones base y los rovers y las observaciones de la fase de la portadora para lograr una función de posicionamiento precisa y rápida. El sistema RTK está compuesto por una estación base y varias estaciones móviles, así como una red de comunicación por radio. Se coloca un receptor en un punto conocido de alto nivel para observar continuamente los satélites GPS. El equipo transmite la información de la estación y los datos de observación a la estación móvil en tiempo real. Transmisor y receptor de radio para la estación móvil. La estación base recibe datos de satélite y señales de GPS. El enlace de datos a la estación base se envía a través del equipo receptor inalámbrico. Ambos conjuntos de datos son procesados ​​por el sistema utilizando la diferencia de fase de la portadora y los tres. En tiempo real, las coordenadas dimensionales y las coordenadas móviles se pueden calcular con su exactitud. La tecnología RTK hace uso de correlaciones espaciales entre estaciones de referencia y estaciones móviles. Elimina la mayoría de los errores en los datos de observación de la estación móvil utilizando la diferencia para garantizar un posicionamiento de alta precisión.


¿Qué es la medición de la fase portadora?

La medición de la fase de la portadora es simplemente una medición de la distancia entre un receptor de satélite y un satélite. Se realiza en unidades de ciclo de frecuencia portadora. Aunque esta medida se puede hacer con una precisión muy precisa (nivel milimétrico), es imposible determinar el número total de ciclos entre el satélite y el receptor.


¿Qué es GPS?

¿Cómo funciona? El Sistema de Posicionamiento Global (GPS), un sistema de navegación, utiliza satélites, receptores y algoritmos para coordinar datos de ubicación, velocidad y tiempo para viajes aéreos y marítimos. El sistema de satélites está compuesto por 24 satélites ubicados en seis aviones orbitales centrados en la Tierra. Cada avión tiene cuatro satélites. Opera a una velocidad promedio de 8700 millas por hora (14 000 km/h) y 13 000 millas sobre la Tierra. Se puede generar una posición en la superficie terrestre usando tres satélites, pero a menudo se usa un cuarto satélite para verificar la información de los otros tres satélites. También podemos calcular la altura del dispositivo usando el cuarto satélite.

¿Cuáles son los tres componentes del GPS?

El GPS se compone de tres partes (o segmentos), que funcionan juntas para proporcionar datos de ubicación.

1)      Espacio (satélite): satélites que orbitan la Tierra y transmiten señales a los usuarios según la ubicación geográfica y la hora del día.

2)      Control terrestre: esta sección consta de una estación de control terrestre, un centro de control principal y una antena que está conectada a tierra. El monitoreo y operación de satélites en el espacio, así como el monitoreo de transmisiones son algunas de las actividades de control. Casi todos los continentes tienen estaciones de monitoreo, incluidos América del Norte, América del Sur, África y Europa.

3)      Equipos de usuario: Incluyen receptores y transmisores de GPS. También incluyen relojes, teléfonos inteligentes y equipos telemáticos.

¿Cómo funciona la tecnología GPS?

La encuesta trilateral es cómo funciona el GPS. La medición trilateral se puede utilizar para calcular la velocidad, la posición y la altitud. Recibe señales de satélites para producir información de posición. A veces se confunde con triangulación. Esto se utiliza para medir ángulos en lugar de distancias. Los dispositivos GPS cerca o sobre la superficie terrestre pueden leer e interpretar las señales enviadas por los satélites que orbitan la Tierra. El dispositivo GPS debe leer señales de un máximo de cuatro satélites para calcular la ubicación. Cada satélite orbita la Tierra dos veces al día y envía su propia señal, parámetro orbital, hora y ubicación. Los dispositivos GPS pueden recibir señales de seis a ocho satélites a la vez. Un satélite emite una radiación de microondas que es captada por el dispositivo GPS. Esta señal se puede utilizar para calcular la distancia entre el dispositivo GPS y el satélite. Un solo satélite no puede proporcionar información de ubicación ya que los dispositivos GPS solo brindan información de distancia. Los satélites no envían información de ángulos, por lo que la posición del dispositivo GPS puede estar en cualquier parte de la esfera. Un satélite transmite una señal y crea un círculo que se extiende desde el dispositivo GPS hasta el satélite. Si añadimos otro satélite a la órbita, creará un nuevo círculo y reducirá su posición al punto donde el círculo se cruza. El tercer satélite se puede utilizar para determinar la ubicación exacta del dispositivo, ya que se encuentra en las intersecciones de tres círculos. Vivimos en un universo tridimensional, lo que significa que cada satélite crea una esfera y no un círculo. La intersección de tres bolas crea dos puntos de intersección. Por lo tanto, se elige el punto más cercano al suelo.

La precisión del GPS puede verse afectada por obstáculos físicos.

Los objetos grandes como árboles, edificios o montañas pueden hacer que la hora de llegada medida difiera de lo que debería ser.

Influencias atmosféricas: El equipo GPS se verá afectado por retrasos ionosféricos, cobertura de tormentas a gran escala y tormentas solares.

Efemérides: es posible que el modelo orbital contenido dentro del satélite sea inexacto o esté desactualizado, pero esto es cada vez menos común.

Error numérico: es posible que se haya calculado mal el diseño de hardware de un dispositivo.

Interferencia humana: esto incluye dispositivos de bloqueo de GPS y engaños.

RTK RTK significa cinemática en tiempo real.

Un receptor GPS con función RTK puede recibir señales de corrección del sistema satelital de navegación global normal, logrando una precisión de posición de 1 cm. GLONASS (Rusia), Beidou, China, Galileo (Europa) y GPS (Estados Unidos) forman parte de GNSS. El receptor RTK también recibe estas señales y calcula su posición en tiempo real con una precisión de 1 cm.


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