Tarım Araçları İçin Çok-Antenli RTK/GNSS, Taktiksel-Sınıf ve Düşük-Bütçeli IMU İle Yön Tahmini

Abstract

Günümüzde Otonom Araçlar (AVs), ilaçlama, hasat ve ekim gibi çok çeşitli görevlerde kullanılmaktadır. OA'ların otonom bir şekilde hareket edebilmesi için aracın doğru yön bilgisi esastır. OA'larda yön bilgisi üretmek için Küresel Navigasyon Uydu Sistemi (GNSS) ve Ataletsel Ölçü Birimi (IMU) gibi sensörler kullanılır. Gerçek Zamanlı Kinematik (RTK) çözümü sağlayabilen çift frekanslı çoklu antenlere sahip sistemler, GNSS'in yön belirleme doğruluğunu artırmak için kullanılabilmektedir. IMU'lar için yön doğruluğu sensörlerin kalitesiyle ilgilidir, bu nedenle pahalı IMU'larla yüksek doğruluk elde edilir. Ancak Mikro-Elektro Mekanik Sistem (MEMS) teknolojisinin gelişmesiyle birlikte düşük maliyetli IMU çözümleri üzerinde de çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmada, çoklu antene sahip düşük maliyetli bir RTK/GNSS, taktiksel sınıf bir IMU ve düşük maliyetli bir MEMS IMU olmak üzere üç farklı sensörün yön belirleme performansları test edilmiştir. İlaç püskürtme için tasarlanmış İnsansız Kara Tarım Aracıyla (UGAV) bir hat üzerinde sürüş gerçekleştirilmiş ve üzerine monte edilmiş sensörlerle veriler toplanmıştır. Ayrıca, RTK/GNSS sisteminin antenleri arasındaki mesafeye göre elde ettiği yön doğruluğu da incelenmiştir. Analiz sonucunda, RTK/GNSS, taktiksel sınıf IMU ve düşük maliyetli IMU'nun ortalama hataları sırasıyla 0,58, 0,60 ve 4,24 derece bulunmuştur.