A Nova Era do Posicionamento de Alta Precisão: Integração Profunda da Tecnologia RTK e do Sistema GNSS/INS de Antena Dupla I3700

O posicionamento em tempo real com precisão centimétrica é crucial em áreas como direção autônoma, agricultura de precisão e levantamentos com drones. O sistema GNSS/INS de antena dupla I3700 da Micro-Magic aprimora a tecnologia RTK ao superar limitações como a oclusão de sinal, permitindo uma navegação precisa e confiável em ambientes complexos. Este sistema impulsiona aplicações de última geração com posicionamento robusto.

Em áreas impulsionadas pela tecnologia digital, como direção autônoma, agricultura de precisão e levantamentos com drones, o posicionamento em tempo real com precisão centimétrica tornou-se um requisito fundamental. A tecnologia RTK (Cinemática em Tempo Real) reduz os erros de posicionamento do GPS tradicional de metros para centímetros por meio da colaboração entre a estação base e o receptor móvel. O surgimento do Sistema Integrado de Navegação GNSS/INS de Alto Desempenho com Antena Dupla I3700 da Micro-Magic aprimora a adaptabilidade e a confiabilidade do RTK, inaugurando uma nova era de posicionamento de alta precisão.

I. Principais avanços da tecnologia RTK

O sistema RTK alcança posicionamento preciso através da colaboração entre a estação base e o veículo explorador (rover):

1. Estação base: posicionada em coordenadas conhecidas, calcula em tempo real os erros do sinal de satélite (por exemplo, atraso atmosférico, deriva do relógio).

2. Rover: Recebe dados de correção de erros da estação base e os combina com suas próprias observações para um posicionamento com precisão centimétrica.

3. Desempenho em tempo real: Transmissão de dados via protocolos 4G/NTRIP com

Gargalo técnico: o RTK tradicional falha em situações de oclusão de sinal (túneis, áreas urbanas com muitos prédios altos) e não consegue fornecer dados de atitude da portadora.

II. Sistema I3700: O mecanismo aprimorado para RTK

Como um módulo de alto desempenho que integra GNSS de antena dupla + Navegação Inercial (INS), o I3700 supera as limitações do RTK por meio de três inovações:

1. Aprimoramento de direção com antena dupla

• Orientação da linha de base: espaçamento entre antenas A/B: 0,8–1,5 m; calibrado em relação ao eixo Y da portadora usando o comando SETBASELINE.

• Precisão de direção: 0,2° (sob solução RTK fixa), muito superior à do GPS com antena única (erro de 2° a 5°)

• Capacidade Anti-Oclusão: Mantém a direção durante a perda do sinal GNSS utilizando um giroscópio com estabilidade de desvio de 2,5°/h.

2. Algoritmo de Fusão Multissource

# Fluxo de trabalho do Filtro de Kalman Estendido (EKF) while True: gnss_data = get_rtk_position() # Adquire a posição RTK imu_data = read_mems() # Lê a velocidade angular/aceleração MEMS wheel_speed = can_obd2_decode() # Decodifica a velocidade do veículo no barramento CAN fused_position = ekf_fusion(gnss_data, imu_data, wheel_speed) 

• Periféricos suportados: Odômetros, DVL (Doppler Velocity Log), sensores de visão

• Navegação contínua: Erro de posicionamento horizontal <6m em 60s após a perda do sinal GNSS (com entrada do odômetro)

3. Projeto de Confiabilidade de Nível Industrial

III. Casos de aplicação baseados em cenários

1. Máquinas Agrícolas Autônomas

Desafio: A oclusão do sinal em áreas agrícolas causa desvio de trajetória durante operações automatizadas.
Solução I3700:

• As antenas duplas proporcionam uma direção estável, permitindo uma navegação entre linhas com precisão de ±2,5 cm com RTK.

• A INS mantém
  O comando: CONFIG MODEL CAR ativa as restrições de movimento do veículo.

2. Condução Autônoma Urbana

• Configuração principal: Saída de dados de navegação fundidos de 20Hz via LOG INSPVAXB ONTIME 0.05

3. Inspeção da rede elétrica por drones

• Posicionamento estacionário de precisão: precisão de 0,8 cm + 1 ppm em solução RTK fixa.

• Atitude resistente ao vento: o acelerômetro de 150 Hz compensa as perturbações do vento lateral.

• Transmissão de dados: a interface RS-422 transmite dados binários RAWIMUXB (dados brutos da IMU).

IV. Extensão Técnica: Do Posicionamento às Redes Espaço-Temporais

As interfaces multiprotocolo do I3700 permitem uma integração de sistema ilimitada:

1. Colaboração em nuvem: Acesse o CORS da Qianxun/China Mobile via DTU 4G

   CONFIG NTRIP rtk.ntrip.qxwz.com 8002 AUTO qxx 123456 # Configuração da conta Qianxun 

2. Comunicações de nível automotivo: Saídas SAE J1939 PGN65341 (atitude)/PGN65345 (direção)

3. Acionamento sincronizado: o pulso PPS + pino SYNC_IN sincronizam a varredura do LiDAR.

Conclusão: A "Era dos Núcleos Duplos" no Posicionamento de Precisão

O RTK resolve a questão da precisão de posicionamento absoluto, enquanto sistemas GNSS/INS como o I3700 oferecem robustez ambiental e dimensionalidade de atitude. Juntos, eles formam um "núcleo duplo espaço-temporal", preenchendo a lacuna do "último centímetro" para direção autônoma, agricultura inteligente e robótica.