Droni con GPS e sistemi RTK per la massima precisione

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Nel mondo dei droni volanti, ma il concetto vale anche per quelli acquatici o terresti, buona parte del successo del posizionamento, della missione eseguita per WayPoint (punti di interesse detti anche punti di navigazione, una rotta predeterminata con coordinate geografiche) e talvolta anche dei famigerati Fly Away (drone che si allontana senza alcun motivo apparente verso mete ignote) dipende dalla qualità del segnale ricevuto dal GPS (Global Position System, insieme di satelliti geostazionari che forniscono tramite triangolazione, i dati della posizione del sistema ricevente).

Una buona precisione del segnale ricevuto dai vari sistemi di satelliti, al giorno d’oggi ne esistono di diverso tipo, oltre a quelli militare che hanno precisioni ben superiori ai circa 5 metri di quelli civili, è di fondamentale importante per tutti i tipi di droni, nel compimento delle loro missioni pianificate o semplicemente per il ritorno verso la posizione di Home.

Chi avrà avuto l’occasione di provare diversi oggetti volanti, ma come si diceva, questi assunti valgono per tutti i droni, avrà sicuramente notato come durante l’atterraggio nella posizione di Home, cioè una volta attivata la funzione del ritorno a casa che per il drone significa il punto dove sia stata attivata e contrassegnata questa posizione, non è sempre precisa al millimetro. Anzi nemmeno al centimetro e parliamoci pure chiaro, talvolta nemmeno al metro. Ovvio, i satelliti civili sono volutamente tenuti abbastanza imprecisi al fine di evitare che possano essere usati per scopi poco convenzionali. In alcune zone particolarmente sensibili, la loro ricezione è persino oscurata o i dati ricevuti nei pressi di basi militari, carceri palazzi governativi ecc, è falsata.
Per aumentare la precisione e l’accuratezza dei dati ricevuti dal satelliti, vengono recentemente impiegati sistemi ausiliari da usare in combinazione con i comuni ricevitori GPS, che sono denominati RTK (Real Time Kinematic) con precisione al centimetro.

Immaginiamoci applicazioni pratiche come ad esempio un rilievo topografico o catastale che deve essere eseguito con alta precisione o con mezzi aerei o presumibilmente con rover terrestri. L’utilizzo combinato di ricevitori GPS GNSS e RTK assolve tranquillamente queste necessità. I prezzi per questo tipo di dati sono ovviamente molto alti e destinati solo ai professionisti del settore, in molti casi parliamo di cifre che partono dai 1.000 e arrivano sino a 3.000 euro e oltre.

Per approfondimenti sul sistema RTK, un documento in italiano a cura della Fondazione Geometri e Geometri Laureati dell’Emilia Romagna.

In campo amatoriali e prosumer sono stati svolti interessanti esperimenti a cura del gruppo UGCS, creatori tra l’altro di un software universale di Grund Station (controllo telemetrico del drone a terra), di cui parlammo qui e anche qui.
I test sono stati eseguiti con un paio di multirotori sistemati a terra ad una distanza di circa 2 metri e programmati per volare mantenendo una separazione verticale di 2 metri. In alto il video dimostrativo.

droni-con-sistema-gps-gnss-rtk
I risultati decisamente incoraggianti, ottenuti dopo innumerevoli voli, sulla notevole differenza di precisione tra i ricevitori GPS tradizionali e quelli con i ricevitori GNSS RTK. parlano da soli.

Test

Ricevitore GPS Ublox

RTK Copter 1 w / o di base

RTK Copter 1

RTK Copter 2

RTK Copter 3

1

1.20

2.00

0.15

0.3

0.3

2

4.00

0,80

0.15

0.3

0.4

3

3.50

1,50

0.10

0.4

0.05

4

2.40

1.00

0.05

0.3

0.4

5

2.90

0.90

0.15

0.3

0.3

6

0.90

1,50

0.10

0.25

0.3

7

1,50

1.70

0.10

0.4

0.35

8

2.40

1.40

0.60

0.3

0.15

9

2.10

1.70

0.20

0.7

0.2

10

2.00

1.00

0.20

0.2

0.15

11

0.50

1.20

0.00

0.3

0.25

12

1.00

1.40

0.05

0.4

0.4

13

0.50

1,50

0.15

0.4

0.3

14

0.40

1.80

0.20

0.45

0.4

15

1,50

1.30

0.15

0.4

0.2

16

0,70

2.10

0.30

0.5

0.15

17

2.00

1.70

0.15

0.45

0.15

18

1.80

1.70

0.20

0.25

0.1

19

1.30

2.40

0.05

0.35

0.25

20

1.45

1.80

0.30

0.4

0.15

deviazione Max

4.00

2.40

0.60

0,70

0.40

deviazione Avg

1.70

1.52

0,17

0.37

0.25

 

Questo il link all’articolo originale sulla comunità internazionale DYIDrones.

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