Cảm biến radar có thể đo tốc độ trong đường ngắm của nó (𝜌.) bằng cách sử dụng hiệu ứng doppler. Nó cũng có thể đo khoảng cách của các đối tượng gần đó mà có thể chuyển đổi sang tọa độ cực (𝜌, 𝜃). Bạn có thể dễ dàng chuyển đổi các giá trị từ cartestian sang hệ tọa độ cực và ngược lại (hình 24) bằng các cơng thức lượng giác đơn giản.
Hình 2.11 Phép đo cảm biên Radar [62]. Hình 2.12 Chuyển đổi tọa độ của phép đo Radar [63].
2.2.6 Kết luận
Việc lựa chọn cảm biến cho phương pháp Sensor Fusion sử dụng trên hệ thống UAV phù hợp với những yêu cầu như độ chính xác cao, giá thành và chi phí vận hành thấp, có thể phù hợp với nhiều loại mơi trường khác nhau và khối lượng tính tốn đáp ứng trong thời gian thực là rất quan trong. Trong thực tế các cảm biến sẽ có nhiễu và
tùy mức độ nhiễu khâu xử lý trước khi áp dụng vào thuật toán là cần thiết. Để đáp ứng yêu cầu đề tài, những cảm biến sẽ được lựa chọn là cảm biến GPS, IMU và RADAR. Bên dưới là bảng phân tích so sánh ưu và nhược điểm của các loại cảm biến.
Bảng 2.2 So sánh ưu và nhược điểm các loại cảm biến (Chú thích: ●○○ khơng tốt, ●●○: tốt, ●●● rất tốt) (Chú thích: ●○○ không tốt, ●●○: tốt, ●●● rất tốt)
GPS IMU RADAR LIDAR CAMERA
Độ phân giải ●○○ ●●● ●○○ ●●○ ●●●
Độ chính xác ●○○ ●●○ ●●● ●●○ ●●●
Ảnh hưởng bởi môi
trường ●○○ ●●● ●●● ●●○ ●●○
Phụ thuộc vào tín hiệu vơ tuyến ●○○ ●●● ●●● ●●● ●●● Ảnh hưởng bởi tốc độ ●●○ ●●○ ●●● ●○○ ●○○ Kích thước ●●● ●●● ●●● ●○○ ●●● Giá thành ●●● ●●● ●●○ ●○○ ●●● 2.3 Các loại bộ lọc
Sensor Fusion là sự kết hợp của dữ liệu cảm quan hoặc dữ liệu thu được từ các nguồn khác nhau sao cho thơng tin kết quả có độ khơng chắc chắn thấp hơn so với những gì có thể có nếu các nguồn này được sử dụng riêng lẻ. Trong trường hợp cảm biến sai lệch nhiều so với thực tế do ảnh hưởng bởi thời tiết, tầm nhìn, tốc độ, vị trí thì việc thu thập dữ liệu từ nhiều cảm biến sẽ giúp cải thiện độ chính xác của kết quả thu thập được. Phương pháp Sensor Fusion mang tới những lợi ích ưu việt như tăng chất lượng dữ liệu mà hệ thống nhận được, làm tăng độ tin cậy của hệ thống, nó có thể giúp ước tính các trạng thái khơng đo được và tăng vùng phủ sóng.
SENSOR FUSION Cảm biến 1 Cảm biến 2 Mơ hình tốn học Vị trí Tốc độ
Nguồn dữ liệu Trạng thái hệ thống