EO_472

COMM GNSS EVOLUTION 68 - ELETTRONICA OGGI 472 - SETTEMBRE 2018 inaffidabile. Il salvataggio dell’ultima posizione nota del veicolo all’interno di un parcheggio multipiano o sotterraneo, ad esempio, permette di riattivare istan- taneamente la navigazione quando si riaccende l’au- tomobile. La figura 2 mostra la precisione dell’UDR all’interno di un’area cittadina caratterizzata da edi- fici alti. I risultati del test, indicati nella figura 2, mostrano la precisione dei due sistemi, GNSS e UDR, con un’an- tenna montata sul parabrezza del veicolo di prova. Nel corso del test, la precisione di posizione dell’UDR si è dimostrata tre volte superiore rispetto a quella dei soli dati GNSS. Per stabilire ancor meglio le capacità dell’UDR in pre- senza di un segnale debole è stato condotto un altro test, questa volta con un’antenna collocata ai piedi del veicolo, ben al di sotto dell’altezza del cruscotto. I risultati sono illustrati nella figura 3. L’UDR ha continuato a determinare una precisione di posizione tre volte maggiore, sebbene la sua preci- sione relativa non fosse buona come con un’antenna montata sullo schermo o sul cruscotto del veicolo. Una navigazione basata solo su dati GNSS era, inve- ce, del tutto impossibile. Un modulo “ad hoc” I due test citati hanno previsto l’utilizzo di NEO-M8U, un modulo UDR di u-blox. Questo dispositivo GNSS compatto misura solo 12,2 x 16,0 x 2,4 mm, compren- de sensori inerziali 3D integrati e supporta la rice- zione multi-costellazione GNSS da GPS, GLONASS, BeiDou e Galileo. EVA-M8E, modulo UDR ancora più compatto, garantisce la stessa funzionalità ma, per ottenere un design maggiormente integrato, richie- de il montaggio esterno dei sensori del giroscopio e dell’accelerometro. L’approccio completamente integrato di un modulo UDR come NEO-M8U permette di ottenere la mag- gior precisione di posizione possibile. Nella figura 4 è illustrato il design dell’M8 che, grazie a un filtro di Kalman ad accoppiamento stretto, agisce sulle infor- mazioni inerenti alla precisione di tracciamento del modulo GNSS. Grazie a un algoritmo di stima lineare quadratica, il filtro di Kalman calcola la posizione del veicolo in base a una serie di misurazioni e fornisce una stima molto più precisa di quanto si potrebbe ot- tenere con una misurazione singola. In tal modo, po- tendo anche agire in maniera diversa su ogni segnale del sistema GNSS e del sensore, si ottiene la massima precisione 3D. L’aggiunta di dati anche solo da uno o due satelliti durante la navigazione nei “canyon urbani” garanti- sce una maggiore precisione nella posizione stimata rispetto a un approccio monocanale che determina maggiori imprecisioni e porta anche a non identifica- re la posizione del veicolo. Un altro aspetto significativo dell’approccio UDR è rappresentato dal fatto che produce un’elevata velo- cità di aggiornamento dei dati inerenti alla posizione o un’elevata velocità di navigazione in tempo reale (HNR). Affidandosi solamente ai segnali GNSS è ine- vitabile una maggiore latenza nel calcolo della posi- zione: i sistemi GNSS per il mercato di massa garan- tiscono un massimo di 10 posizioni al secondo, con una velocità di aggiornamento di 10 Hz. In tal modo Fig. 2 – Confronto tra la navigazione con i soli dati GNSS e l’antenna montata sul parabrezza rispetto alla navigazione con UDR Fig. 3 – Precisione del sistema GNSS con un’antenna montata ai piedi del veicolo a confronto con la precisione del sistema UDR