algorithm - GPS 误差在短时间内是否一致？

Question

我对开发半自动遥控割草机很感兴趣。

也就是说，操作员将决定何时停止、转弯等，但可以请求“稍微重叠先前的切割”，割草机会自动这样做。（在贸易展览会上操作高端遥控割草机，这是乏味的部分。克服这一点，加上高成本——我相信这是可能的——将取得商业上的成功。）

此功能需要准确的水平定位。我研究过超声波、激光、光学和 GPS。在这个应用程序中，每个都有其问题。（我会抵制住这里的这些切线的诱惑。）

所以……我的问题……

我知道GPS水平精度只有3-4m。不够好，但是：

我不需要知道我在这个星球上的什么地方。我只需要知道我相对于一分钟前的位置。

所以，我的问题是，这种不准确性在短期内是否一致？如果是这样，我认为这对我有用。如果它从一秒到下一秒变化很大 +- 1.5m，那么它将不起作用。

我试图找到这些信息但没有成功（可能是因为其他 GPS 精度讨论无处不在），所以我感谢任何指导。

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在我看来，GPS 不仅是倾斜的，而且是颗粒状的。我很想听听任何可以更好地了解这一点的人的意见，但现在我将探索其他选择。

我意识到，即使我的预期应用是“户外”，这个问题在技术上属于“室内定位系统”领域，所以我添加了那个标签。

我最新的想法是拥有 3 个“智能”高分贝超声波（美国）扬声器单元。割草机以快速顺序从每个扬声器发出 RF 请求音调，测量“听到”每个单元的响应所需的时间，从而计算到每个固定点的距离并使用三边测量来获取位置。如果定点扬声器距离割草机 300 英尺，则割草机可能在第 1 次和第 3 次响应之间移动了几英尺，因此必须在软件中允许这一点。如果可以区分 3 个不同的美国频率，则可以“同时”请求/接收它们。尽管当您靠近一个固定单元而远离另一个固定单元时，您仍然会遇到问题。所以一些软件修正可能仍然是必要的。如果我们可以假设割草机正在直线移动，

另一个变化是割草机不要求音调。固定单元发送射频“这里来自单元 A 的音调”等，而割草机单元只监视射频信息和美国音调。这可能会在某种程度上简化事情，但似乎确实需要能够确定音调来自哪个扬声器。

标签： algorithmgpsindoor-positioning-system

Answer 1

在我看来，标准的 GPS 对于这个应用来说是不够准确的。我使用的典型消费级接收器的定位精度定义为 2.5 米的 CEP。这意味着对于“完美”天空视图环境中的固定接收器，随着时间的推移，50% 的定位将位于半径为 2.5 米的圆内。如果您查看接收器报告的位置，它似乎会在真实位置周围随机游荡，有时会远离其真实位置数米。当我监测到我使用过的一些固定装置的位置数据时，它们的移动速度可能高达每秒 0.5 米。

有一种方法可以做到这一点，拖拉机制造商已经证明了这一点，他们可以将播种机和农业喷雾器定位到毫米精度。这些系统使用差分 GPS，在受控拖拉机附近有一个固定参考站。该参考站向移动单元发送错误校正，使其能够以高精度校正其报告的位置。不幸的是，这种定位系统非常昂贵。