Marvelmind室内定位系统在噪声环境中的精度如何?
Marvelmind RTLS在噪声环境中(例如工厂车间或音乐会现场)能保持精度吗?答案是肯定的。
哪里有噪声?
- 噪声在移动信标附近?——请使用 NIA 或 MF NIA ——由移动信标发射超声波,不受噪声影响。 噪声大的无人机也能飞(YouTube)
- 噪声在固定信标附近?——请使用 IA ——由固定信标发射超声波,不受噪声影响
通常,移动信标附近和固定信标附近的噪声水平并不相同。
噪声有多大?
- 关键在于 信噪比 ,而不是噪声大小
- 因此,如果环境噪声很大,可以把固定信标布置得更密、离移动信标更近,从而大幅提高信噪比
- 也可以尽量远离噪声源,降低噪声,同样能提高信噪比
噪声类型?
- 请记住,虽然我们的系统基于声学、基于超声波飞行时间,但它毕竟工作在超声波频段。因此,在可听频段非常响的声音,在超声波频段可能相对安静;反之,在可听频段相当安静的东西,也可能产生很强的超声波噪声。后一种情况少见,但并非不可能
- 典型的有害噪声:宽频带且响亮的声音——大功率空调、气泵、钻孔或铣削等。大雨打在金属上——雨滴产生的噪声在声学特性上与我们的超声波脉冲很接近
- 响亮的音乐或人声——影响轻微或没有影响
- 枪声之类的短促脉冲——可能非常强,但持续时间很短,只有恰好与我们的时序重合才会造成干扰,而这种可能性很小
- 意想不到的麻烦可能来自电机、AC-DC或DC-DC转换器以及某些灯具。它们的可听噪声不大甚至没有,超声波噪声却可能很高。这种情况少见,但并非不可能。很多时候,只需为受影响的区域 正确选择超声波频率 ,就能轻松解决
多种方案组合
- 我们提供 多种架构 ,适用于不同场景:无人机——NIA或MF NIA;如果使用反射罩或距离较小,有时也可用IA。人员——IA。机器人和叉车——通常用IA,但NIA和MF NIA也可以。其他需求对架构选择的影响可能更大
- 非常陡峭的数字滤波器。如上所述,关键不在噪声大小,而在信噪比。我们的陡峭数字滤波器让窄带信号通过,并滤除宽带噪声
- 噪声密度随频率升高而迅速下降。因此,响亮的音乐或说话声通常不成问题
- 如果环境噪声恶劣,可以使用更高的 超声波频率。在超声波范围内,频段越高越安静
- 在特殊情况下,甚至可以使用专用 反射罩 ,例如: 面向无人机表演和集群的室内定位系统
- 合理布置 可以提高信噪比。例如,可以借助 磁吸支架把信标对准合适的方向
进阶:IMU传感器融合让NIA的抗噪能力更强
- 详细说明和视频: 基于超声波 + IMU传感器融合的快速低延迟IPS / RTLS
- 分层跟踪:超声波跟踪作为基础,在其之上将超声波与IMU数据融合,输出80 Hz、延迟12-20毫秒的位置数据
- 更能耐受噪声和跳变:即使条件不够理想、存在部分或短时遮挡,跟踪轨迹也更干净、更连贯
- “黄金数据”:RHU处理所有数据层,从中选出置信度更高的数据——既能得到非常快速的IMU数据,又能在约200-300毫秒后得到经过进一步验证的“黄金数据”