本帖最后由 深圳晶立弘泰 于 2023-9-5 17:52 编辑
一、四轴飞行器的GNSS导航系统
GNSS技术：全球导航卫星系统(GNSS)是一种基于卫星的定位技术，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗系统等。四轴飞行器配备GNSS接收器，能够接收多颗卫星发射的信号，并通过计算信号传播时间来确定自身位置。
高精度定位：GNSS导航系统可实现高精度的定位，当使用差分GPS或RTK技术时，定位精度可以达到厘米级别，使得四轴飞行器在复杂环境中也能精确飞行和定位。
惯性导航：M20D定向模组集成了惯性导航系统，其中包括陀螺仪和加速度计等传感器。这些传感器可以测量四轴飞行器的姿态和运动状态，如旋转角度和加速度变化。
数据融合：M20D定向模组将GNSS定位数据和惯性导航数据进行数据融合。通过融合不同传感器的数据，模组能够提供更准确的飞行姿态、位置和速度信息。
应急救援中的应用原理
目标定位：在应急救援任务中，四轴飞行器携带GNSS导航系统和M20D定向模组。首先，GNSS技术能够定位事故现场、灾区、受灾地点等目标位置。
高精度飞行：通过高精度定位信息，四轴飞行器可以在复杂环境下进行精确的飞行，包括低空飞行和高楼间的穿越，避免碰撞和干扰。
目标跟踪：借助M20D定向模组的惯性导航功能，四轴飞行器能够实时跟踪目标的运动状态，确保目标不会被失去。
信息收集：四轴飞行器通过搭载摄像头、红外传感器等设备，可以获取现场的图像、视频和其他信息，为救援指挥部提供实时数据支持。
应急救援协调：整合GNSS导航系统和M20D定向模组的数据，四轴飞行器能够向救援指挥部提供精确的目标位置、飞行状态和环境信息，从而协助指挥决策。
深圳市晶立弘泰电子科技（https://www.jlht168.com）的M20D模组基于北云科技新一代22nm制程高性能车规级GNSS SOC芯片Alice,48pin LGA封装，内置高精度测量引擎、导航引擎、MEMS惯性测量单元*以及功能安全处理器,符合ASILB功能安全等级”，支持高性能RTK解算、DR推算"、抗干扰、抗欺骗等功能，能够有效地应对短暂卫星信号干扰、丢失等苛刻环境，提供连续、实时、可信的高精度位置与姿态信息，具有高集成度、高性能、低功耗、小尺寸等特点,可应用于自动驾驶、高级驾驶辅助、车道级导航.四轴飞行器、智能机器人、精准农业、测量测绘等领域.
M20D高精度定位定向模组特点
22nm制程GNSS SOC芯片Alice
内置深耦合组合导航算法引擎*
支持DR推算，精度0.8% (1km/2min)*
双天线双频GNSS(1507个通道)
》支持NRTK/PPP-RTK
抗干扰、抗欺骗
》AEC-Q104*%150 26262 A5IL B
M20D高精度定位定向模组技术优势
内置高精度双频GNSS定位引警
采用bynav REAL(Ransac Enhanced Advanced Location)GNSS定位引擎,内置完好性监测和部分模糊度解算算法，提高了城市环境中多径、干扰条件下的容错率和固定成功率，定位解算结果更加稳健。针对城市环境中多径、干扰等引起的观测值异常，集成了完好性监测和部分模糊度解算算法。该算法可以实时对伪距、载波相位、多普勒观测值进行监测，在异常卫星较多的情况下仍可以准确剔除故障卫星，提高了容错率和固定成功率，定位解算结果更加稳健。
RTK高性能抗干扰、抗欺骗GNSS测量与定位引警
内置SAIF (SmartAdvanced nterferencedeFense)高性能复合于扰抑制技术,性能卓越(65dBc)，支持扫频、单频、多音、窄带、脉冲等多种干扰样式的抗干扰处理，对常见干扰信号如车载防跟踪设备、雷达/机场信号塔等,进行高量化位数的信号预处理与干扰抑制，大幅提升车载场景下高精度定位可用性与完好性。
支持NRTK/PPP/PPP-RTK
支持全部NRTK差分服务,且支持北斗三号B2b PPP解算,支持主流PPP-RTK差分服务。充分利用北斗与GPS、伽利略多频信号,大幅提升PPP收敛速度，提升高精度定位可用性。
支持ASIL B功能安全等级
基于IS026262 ASIL B功能安全设计,选配功能安全IMU,内置功能安全GNSS芯片 (bynavAlice芯片,基于功能安全要求进行了全新的架构设计)及功能安全算法。可为智能汽车、自动驾驶等提供具备系统级功能安全的高精度定位定向。
内置深耦合组合导航算法，支持DR推算*
内置MEMS惯性测量单元，可实现DR推算,在通过短暂遮挡场景中仍可保持高精度位置速度的输出。基于bynav ALice芯片的深耦合组合导航算法,可提高GNSS信号观测质量。
M20D高精度组合导航模组主要特点包括：
1. 高灵敏度和高精度：采用多模GNSS芯片，同时支持北斗、GPS和GLONASS等多个卫星系统，精度可达厘米级和亚米级。
2. 多种定位模式：支持单点定位、差分定位和RTK(实时动态定位)技术，可按需选择不同的定位模式。
3. 小尺寸、低功耗：模组尺寸小，适用于应用场景广泛的嵌入式设备，并具有低功耗、高可靠性等优点。
4. 防震抗干扰：具有优秀的抗震性能和抗干扰能力，适用于各种恶劣的环境条件。
北斗高精准定位模组可以应用于航空、航天、地质、环境、气象、灾害监测和预警等领域，支持各类定制化解决方案，并有广泛的应用前景。
规格指标
系统
全系统：GPS、BDS、GLO、GAL、QZSS、IRNSS
通道数
1507 通道( 含750FuSa 通道)
信号跟踪
主天线
|
| BDS
| B1I,B2I, B1C,B2b(BDS-3PPP)
| GPS
| L1CA, L1C, L2C
| GLO
| G1, G2
| GAL
| E1, E5b
| QZSS
| L1CA, L1C, L2C
| 从天线：
|
| BDS
| B1I, B2I, B1C, B2b(BDS-3 PPP)
| GPS
| L1CA, L1C, L2C
| GLO
| G1, G2
| GAL
| E1, E5b
| QZSS
| L1CA, L1C, L2C
|
DR推算精度* 6
型号
| M20DK
| M20D
| M20DR
| ADR position error (2σ)
| ——
| ——
| ——
|
水平定位精度(RMS)
单点
| 1.5m
| RTK
| 0.8 cm + 1 ppm
|
高程定位精度(RMS)
单点
| 2.5m
| RTK
| 1.5 cm + 1 ppm
|
定向精度(RMS) 0.1° /1m 基线
最大数据速率
双天线 GNSS 观测量
| 50 Hz7
| 双天线 GNSS 定位定向频度
| 20Hz
| INS 定位频度 *
| 100 Hz7
| IMU 原始数据速率 *
| 100 Hz7
|
首次定位时间
冷启动²
| ≤30s
| 热启动³
| ≤5s
| RTK初始化时间¹
| ≤5s
| 失锁重捕时间
| ≤2s
| 授时精度 4
| 20 ns RMS
| 速度精度
| 0.03m/s
| RTK 解算延迟
| ≤ 50 ms
|
组合解算延迟
lNS解算延迟
| ≤5ms
| RTK解算延迟
| ≤50ms
|
对外接口
UART
| x3
| SPI*
| x1
| CANFD
| x1
| l2c
| x1
|
物理和电气
型号
| M20D
| 尺寸(mm)
| 16 mm x 21 mm x 2.6 mm
| 重量
| 2g
| 功耗(mW)5
| 500
|
环境及其他
工作温度
| -40°C~+85°C（车规版本-40℃~105℃*）
| 存储问答
| -55°C~+95°C（车规版本-55℃~105℃*）
| 湿度
| 95% 非凝露
| 符合IATF 16949 流程*
|
| 通过ISO 26262 ASIL B 功能安全产品认证*
|
| 通过RoHS 认证
|
| 通过AEC-Q104 认证*
|
|
型号及功能
型号尾标
| M20DK
| M20D
| M20D
| 原始观测量输出
| ⚫
| ⚫
| ⚫
| 抗干扰
| *
| *
| *
| 抗欺骗
| *
| *
| *
| RTK 解算
| ——
| ⚫
| ⚫
| 功能安全
| *
| *
| *
| 车规
| *
| *
| *
| 内置差分服务
| ——
| *
| *
| RTC
| *
| *
| *
| IMU
| ——
| ——
| ⚫
|
抗干扰功能
• 抗欺骗功能 • 功能安全 • 车规 • 内置差分服务 • RTC 上述功能均为选配
备注：
1. 典型值。性能规格受制于GNSS系统特性，卫星几何分布，基线长度，多径效应和干扰;
2. 典型值。无历书或星历，没有概略位置或时间;
3. 典型值。保存历书和最近星历且已知大概位置和时间;
4. 授时功能可选，精度不包括由于 RF 或天线带来的零值;
5. 典型值。不含天线馈电与外接设备功耗;
6. 接里程计，使用车载模型;
7. 使用高速通信接口。
|
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