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  • Sistema de navegação de baixo custo para sistemas aéreos não tripulados

    Crédito CC0:domínio público

    Uma iniciativa financiada pela UE desenvolveu um sistema de navegação e posicionamento de baixo custo para sistemas aéreos não tripulados (UASs). Utilizando múltiplas antenas, o dispositivo é baseado em componentes prontos para uso e algoritmos avançados de fusão de dados.

    UASs têm atraído crescente interesse para uso na agricultura, segurança Pública, cidades inteligentes, gestão sustentável de recursos, e muitas outras áreas. Agora há uma demanda significativa por um preço acessível, sistema confiável que pode fornecer estimativas de atitude e posição para esses dispositivos.

    O projeto Horizon 2020 GLAD-2 financiado pela UE atendeu a essa necessidade, desenvolver um sistema de navegação e determinação de atitude de baixo custo. Este sistema calcula dados de baixo nível recebidos por meio de um sistema de navegação global por satélite (GNSS) com várias antenas.

    O trabalho envolveu uma análise aprofundada de algoritmos, redesenho de hardware e software, refinamento exaustivo e testes repetidos em campo. "Criamos uma plataforma de baixo custo que pode ser adaptada às diferentes necessidades do usuário por meio da seleção e avaliação cuidadosa de componentes comerciais prontos para uso e da implementação de algoritmos de fusão de dados avançados, "afirma a coordenadora do projeto, Esther López, da empresa espanhola de tecnologia ACORDE.

    Mais é melhor

    Os pesquisadores usaram os receptores GNSS de baixo custo, junto com fusão de dados avançada com uma unidade de medição inercial, e dados do barômetro para melhorar a atitude e a posição dos UASs em ambientes GNSS adversos. O sistema também evitou o uso de magnetômetros, tornando-o imune a campos magnéticos, e remover a necessidade de calibração do sistema quando o ambiente magnético é modificado.

    Os engenheiros selecionaram diferentes antenas GNSS e mediram seu desempenho de acordo com critérios técnicos e econômicos. Uma abordagem com várias antenas permitiu que os UASs obtivessem rumos precisos sem sofrer os problemas usuais inerentes aos magnetômetros. "O uso de várias antenas ajudará a melhorar o posicionamento, enquanto a inclusão de um barômetro diminuirá o tempo de recuperação no caso de interrupções do sinal GNSS, "López explica.

    A comercialização do sistema foi realizada em paralelo com a harmonização da regulamentação na Europa, fomentando assim este nicho de mercado, particularmente em aplicações sensíveis à interferência magnética. Regulamento, a análise de mercado e o feedback de terceiros ajudaram a definir os requisitos relativos às restrições elétricas e mecânicas, definições de interface e software.

    Barato, preciso e confiável

    A fusão bem-sucedida de GNSS e dados inerciais permitiu uma navegação precisa e confiável. De acordo com López:"Os sensores inerciais fornecem uma excelente resposta dinâmica em taxas de dados muito altas, enquanto o GNSS serve como uma referência absoluta para evitar desvios. Além disso, medições diferenciais de fase da portadora GNSS podem ser usadas para obter grande precisão na orientação usando a configuração de várias antenas. "

    O GLAD-2 alcançou com sucesso a comercialização de um sistema de navegação de baixo custo baseado na fusão de sensores e uma plataforma de múltiplas antenas. Isso culminou na marca de certificação de conformidade europeia (CE) após o processo de certificação correspondente. A marca CE indica conformidade com a saúde, segurança, e padrões de proteção ambiental para produtos vendidos na Área Econômica Européia.

    O resultado final é um produto altamente competitivo voltado para o segmento de baixo custo do mercado de sistemas de navegação. “Devido à sua flexibilidade, o sistema atende às necessidades de uma ampla gama de usuários, não apenas em UASs, mas também em aplicações de ambientes terrestres e marítimos, "López aponta.


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