العصر الجديد لتحديد المواقع عالي الدقة: التكامل العميق لتقنية RTK ونظام I3700 ثنائي الهوائي GNSS/INS

يُعدّ تحديد المواقع في الوقت الفعلي بدقة تصل إلى مستوى السنتيمتر أمرًا بالغ الأهمية في مجالات مثل القيادة الذاتية والزراعة الدقيقة ومسح الطائرات المسيّرة. يُحسّن نظام I3700 ثنائي الهوائي GNSS/INS من Micro-Magic تقنية RTK من خلال التغلب على قيود مثل حجب الإشارة، مما يُتيح ملاحة دقيقة وموثوقة في البيئات المعقدة. يدعم هذا النظام تطبيقات الجيل القادم بفضل دقة تحديد المواقع العالية.

في المجالات الرقمية المتقدمة، مثل القيادة الذاتية والزراعة الدقيقة ومسح الطائرات بدون طيار، أصبح تحديد المواقع في الوقت الفعلي بدقة تصل إلى مستوى السنتيمتر مطلبًا أساسيًا. تعمل تقنية تحديد المواقع الحركية في الوقت الفعلي (RTK) على تقليل أخطاء تحديد المواقع التقليدية باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من أمتار إلى سنتيمترات من خلال التعاون بين المحطة الأساسية والجهاز المتحرك. وقد ساهم ظهور نظام الملاحة المتكامل عالي الأداء ثنائي الهوائي I3700 من شركة مايكرو ماجيك في تعزيز قدرة تقنية RTK على التكيف مع الظروف البيئية المختلفة وزيادة موثوقيتها، مما يبشر بعصر جديد من تحديد المواقع عالي الدقة.

أولاً: الإنجازات الرئيسية لتقنية تحديد المواقع في الوقت الحقيقي (RTK)

يحقق نظام RTK تحديد المواقع بدقة عالية من خلال التعاون بين المحطة الأساسية والمركبة المتنقلة:

1. المحطة الأساسية: يتم وضعها في إحداثيات معروفة، وتقوم بحساب أخطاء إشارة القمر الصناعي في الوقت الفعلي (مثل التأخير الجوي، وانحراف الساعة).

2. المركبة الجوالة: تستقبل بيانات تصحيح الأخطاء من المحطة الأساسية وتدمجها مع ملاحظاتها الخاصة لتحديد الموقع بدقة تصل إلى مستوى السنتيمتر

3. الأداء في الوقت الفعلي: نقل البيانات عبر بروتوكولات 4G/NTRIP مع <زمن استجابة 20 مللي ثانية

العائق التقني: تفشل تقنية RTK التقليدية في حالة انسداد الإشارة (الأنفاق، والوديان الحضرية) ولا يمكنها توفير بيانات اتجاه الموجة الحاملة.

ثانيًا: نظام I3700: المحرك المُحسّن لتقنية تحديد المواقع في الوقت الحقيقي (RTK)

باعتبارها وحدة عالية الأداء تدمج نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) ثنائي الهوائي مع نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS)، تتغلب وحدة I3700 على قيود نظام تحديد المواقع في الوقت الحقيقي (RTK) من خلال ثلاثة ابتكارات:

1. تحسين اتجاه الهوائي المزدوج

• التوجيه الأساسي: المسافة بين هوائيي A/B: 0.8-1.5 متر؛ تمت معايرتهما على المحور Y للناقل باستخدام أمر SETBASELINE

• دقة تحديد الاتجاه: 0.2 درجة (في ظل حل RTK الثابت)، وهو ما يتجاوز بكثير دقة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أحادي الهوائي (خطأ 2 درجة - 5 درجات).

• خاصية مقاومة الانسداد: تحافظ على الاتجاه أثناء فقدان إشارة نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) باستخدام جيروسكوب بثبات انحراف يبلغ 2.5 درجة/ساعة

2. خوارزمية دمج المصادر المتعددة

# سير عمل مرشح كالمان الموسع (EKF) بينما صحيح: gnss_data = get_rtk_position() # الحصول على موقع RTK imu_data = read_mems() # قراءة السرعة الزاوية/التسارع لـ MEMS wheel_speed = can_obd2_decode() # فك تشفير سرعة المركبة من ناقل CAN fused_position = ekf_fusion(gnss_data, imu_data, wheel_speed) 

• الأجهزة الطرفية المدعومة: عدادات المسافة، ومقياس سرعة دوبلر (DVL)، ومستشعرات الرؤية

• التنقل المستمر: خطأ في تحديد الموقع الأفقي <6 أمتار في غضون 60 ثانية من فقدان إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (مع إدخال عداد المسافات)

3. تصميم موثوقية على مستوى الصناعة

ثالثًا: حالات التطبيق القائمة على السيناريوهات

1. الآلات الزراعية ذاتية التشغيل

التحدي: يؤدي حجب الإشارة في الأراضي الزراعية إلى انحراف المسار أثناء العمليات الآلية
حل I3700:

• توفر الهوائيات المزدوجة اتجاهًا ثابتًا، مما يحقق دقة ملاحة بين الصفوف تبلغ ±2.5 سم مع نظام تحديد المواقع في الوقت الحقيقي (RTK).

• تتولى إدارة الهجرة والتجنيس مسؤولية الحفاظ على <خطأ متر واحد لمدة 10 ثوانٍ تحت حجب الشجرة
  الأمر: CONFIG MODEL CAR يُفعّل قيود حركة المركبة

2. القيادة الذاتية في المناطق الحضرية

• إعدادات المفاتيح: إخراج بيانات الملاحة المدمجة بتردد 20 هرتز عبر LOG INSPVAXB ONTIME 0.05

3. فحص شبكة الطاقة باستخدام الطائرات بدون طيار

• التحليق الدقيق: دقة تحديد الموقع 0.8 سم ± 1 جزء في المليون في ظل حل RTK الثابت

• وضعية مقاومة للرياح: يعمل مقياس التسارع بتردد 150 هرتز على تعويض اضطرابات الرياح الجانبية.

• نقل البيانات: واجهة RS-422 تتدفق بيانات RAWIMUXB الثنائية (بيانات IMU الخام)

رابعًا: التوسع التقني: من تحديد المواقع إلى الشبكات المكانية والزمانية

تتيح واجهات البروتوكولات المتعددة في جهاز I3700 تكاملاً غير محدود للنظام:

1. التعاون السحابي: الوصول إلى شبكة Qianxun/China Mobile CORS عبر وحدة DTU للجيل الرابع

   CONFIG NTRIP rtk.ntrip.qxwz.com 8002 AUTO qxx 123456 # إعداد حساب Qianxun 

2. اتصالات من الدرجة الخاصة بالسيارات: مخرجات SAE J1939 PGN65341 (الوضع)/PGN65345 (الاتجاه)

3. التشغيل المتزامن: نبضة PPS + دبوس SYNC_IN يعمل على مزامنة مسح LiDAR

الخلاصة: "عصر المعالجات ثنائية النواة" لتحديد المواقع بدقة

تُحقق تقنية RTK دقة تحديد المواقع المطلقة، بينما توفر أنظمة GNSS/INS مثل I3700 متانة بيئية ودقة في تحديد الاتجاه. تشكل هذه الأنظمة معًا "نظامًا ثنائي النواة مكانيًا وزمانيًا"، يسد الفجوة الدقيقة في مجالات القيادة الذاتية والزراعة الذكية والروبوتات.