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Una asociación entre ArduSimple y u-blox tiene como objetivo llevar la adopción masiva de precisión de nivel cm a las aplicaciones comerciales GNSS.

El receptor GNSS multibanda de u-blox ofrece un posicionamiento de alta precisión en un paquete de 17 x 22 x 2,4 mm. Imagen utilizada por cortesía de u-blox

La semana pasada, u-blox dio a conocer detalles sobre la asociación, iluminando los indicadores clave de desempeño que cada parte trae a la mesa.

Las computadoras de placa única ofrecen un rápido tiempo de comercialización

"(El posicionamiento de alta precisión) sigue frenado por un factor clave: su mayor complejidad en comparación con el posicionamiento de precisión estándar", explica Marc Castillo, consultor senior de GNSS para ArduSimple.

El nuevo simpleRTK2B-SBC de ArduSimple. Imagen utilizada por cortesía de ArduSimple

Esta complejidad conduce a largos períodos de desarrollo, lo que ha ralentizado la integración y la adopción del mercado. Para resolver este problema para el módulo ZED-F9P, u-blox ha lanzado una nueva computadora de placa única SimpleRTK2B.
El SBC está disponible en dos variantes utilizando módulos x2 o x3 ZED-F9P, que ofrecen posicionamiento + rumbo o un sistema de referencia de actitud y rumbo completo (AHRS).

¿Qué es el posicionamiento cinemático en tiempo real?

Basado en datos corregidos entre un móvil (objeto en movimiento) y la estación base (verdadero objeto fijo), la cinemática en tiempo real es una técnica algorítmica que calcula la posición de un objeto dentro de ~ 2 cm de su ubicación real.
Los algoritmos calculan la verdadera ubicación del móvil utilizando un conjunto de datos diferenciales de dos referencias de la estación base y un satélite GNSS.

Un ejemplo de un móvil y una estación base que reciben datos de posición de un satélite GNSS. Imagen utilizada por cortesía de u-blox

La densidad de la estación base habilitada para RTK dicta la precisión de estas mediciones como una indicación de la posición real y está limitada a un rango de aproximadamente 35 km. Sin embargo, los algoritmos RTK también se pueden utilizar en dos topologías posicionales alternativas.
La metodología de la "base móvil" utiliza un segundo móvil como estación base y calcula la distancia del vehículo objetivo con respecto al móvil de referencia.
NTRIP, que es un protocolo de transporte de red para la Comisión Técnica de Radio para Servicios Marítimos (RTCM), permite que los datos corregidos se envíen al vehículo de destino a través de servicios de Internet como la red LTE.

Un ejemplo de NTRIP, que ofrece RTK sin limitaciones de rango. Imagen utilizada por cortesía de VBOX Automotive

Rompiendo el chip u-blox ZED-F9P

Hay algunos detalles interesantes que los ingenieros pueden evaluar al profundizar en la guía de integración ZED-F9P, incluidas las características de seguridad, la configuración independiente para múltiples constelaciones GNSS y detalles sobre el protocolo RTK RTCM.

El diagrama de bloques ZED-F9P, que incorpora un front-end de radio digital de banda dual tradicional para capturar datos GNSS. Imagen utilizada por cortesía de u-blox

Monitoreo de seguridad
Las características de seguridad importantes están integradas en el chip, como la detección de suplantación de identidad y el monitoreo de interferencias / interferencias. Estas funciones se administran como indicadores del sistema que informan al dispositivo host cuando existe una amenaza potencial a la seguridad.
El sistema también cuenta con tecnología de arranque seguro, que evita que se inicialice firmware no autorizado en el chip.

Flexibilidad y gestión de constelaciones GNSS
La capacidad de habilitar / deshabilitar señales GNSS específicas permite la adopción comercial en todo el mundo en un solo chipset. Además, el chip permite habilitar hasta cuatro constelaciones simultáneas. Esto permite utilizar varios satélites para proporcionar una solución RTK.
Por último, los diseñadores pueden aprovechar los posibles ahorros de energía desactivando las constelaciones no utilizadas; la hoja de datos informa un menor consumo de energía cuando se reciben solo datos de GPS.

Protocolos RTCM y adquisición RTK
RTCM es un protocolo binario que se utiliza para comunicarse entre la estación base y la unidad móvil. RTCM consta de una serie de mensajes enviados entre las dos unidades que proporcionan un flujo de datos de corrección.
El rover comenzará en modo flotante RTK, donde la precisión posicional se limita a la precisión tradicional del GPS (2 a 5 metros). Una vez que se ha calculado la ambigüedad de fase entre la estación base y el móvil (10 segundos <tiempo de convergencia <30 segundos), el receptor entra en modo fijo RTK y la precisión alcanza la precisión de nivel cm.

El conjunto de carcasa opcional para el simpleRTK2B-SBC. Imagen utilizada por cortesía de ArduSimple

Con el objetivo de la adopción del mercado masivo en mente, el nuevo simpleRTK2B-SBC proporciona a los diseñadores una forma de incorporar la precisión GNSS m-2 rápidamente. Esta es otra tecnología crítica para ADAS, automóviles y drones autónomos y la industria de la logística.

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¿Ha utilizado una computadora de placa única para acelerar los diseños de su sistema? Háganos saber en los comentarios a continuación.