FORT單元-不依賴GPS的步跟蹤定位穿戴設(shè)備@PNI

歷史上，大多數(shù)基于傳感器的定位跟蹤系統(tǒng)一直受到從傳感器漂移到磁干擾和可靠性的問題的困擾，為了提供精確的位置數(shù)據(jù)，現(xiàn)代基于傳感器的跟蹤系統(tǒng)必須克服這些問題，同時(shí)提供一個(gè)高精度、低功耗的傳感器模塊，隨時(shí)隨地提供精確的精度。新的FORT現(xiàn)場行動(dòng)遠(yuǎn)程跟蹤正是做到這一點(diǎn)。FORT應(yīng)用最先進(jìn)的技術(shù)來確定某點(diǎn)精確位置——即使GPS被破壞或拒絕。

FORT由PNI Sensor創(chuàng)建，是一種小型可穿戴設(shè)備，每行駛一公里可提供10米的位置精度，不使用GPS或射頻信標(biāo)。在開發(fā)FORT改變游戲規(guī)則的技術(shù)時(shí)，PNI利用了多年的行業(yè)領(lǐng)先研究，在基于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行精確定位、運(yùn)動(dòng)跟蹤和傳感器系統(tǒng)的融合，應(yīng)用為可穿戴設(shè)備和智能手機(jī)開發(fā)的高精度、低功耗傳感器融合算法的學(xué)習(xí)，我們可以創(chuàng)建高精度的定位技術(shù)。

與早期的傳感器跟蹤器不同，F(xiàn)ORT的數(shù)據(jù)在時(shí)間的推移和廣泛的條件下保持準(zhǔn)確，在任務(wù)關(guān)鍵的場景中提供精確的跟蹤數(shù)據(jù)。使用連續(xù)自適應(yīng)導(dǎo)航算法（CAN），結(jié)合先進(jìn)的磁強(qiáng)計(jì)（RM3100)、精密的陀螺儀、加速度計(jì)和邊緣人工智能，消除了傳感器漂移、磁干擾和磁異常.

PNI的Becky Oh解釋說：“FORT傳感器和算法可以跟蹤下馬士兵從最初的種子位置到20分鐘內(nèi)1%的位置精度，而無需任何額外的GPS、位置輸入或依賴基礎(chǔ)設(shè)施?！薄袄?，如果一名下馬的士兵在任何完全沒有g(shù)ps系統(tǒng)的環(huán)境下行駛1公里，部隊(duì)將能夠追蹤他們到10米的位置精度?！?/p>

FORT可以在室內(nèi)或室外工作，也可以進(jìn)行現(xiàn)場配置，并易于與EUD（最終用戶設(shè)備）合并。通過使用能夠快速迭代、測試和部署的硬件平臺(tái)，F(xiàn)ORT可以輕松地與PNT和感知系統(tǒng)集成。FORT還解決了GPS的關(guān)鍵問題，減少了它在某些環(huán)境中可能暴露出來的漏洞。“從準(zhǔn)確性、普遍性和成本的角度來看，GPS是驚人的，”Becky Oh說。“但從根本上說，它仍然是一種射頻技術(shù)，這使得它天生脆弱，存在不可避免的可被沖突利用的漏洞?！?/p>

Becky Oh說:“PNI所使用的技術(shù)不僅確保了準(zhǔn)確性，而且它還被設(shè)計(jì)成最小化重量和最大限度的便攜性，單人極限的載重量加起來可以超過68磅，在特殊情況中，這個(gè)重量可以高達(dá)120磅。因此，像FORT這樣只有35克重的低交換裝置（包括它內(nèi)部的可充電電池）對(duì)要求嚴(yán)苛的環(huán)境來說是有意義的。FORT通過利用手機(jī)中使用的陀螺儀、加速度計(jì)、壓力傳感器以及PNI傳感器更精確的磁強(qiáng)傳感器的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了這種低損耗。當(dāng)然，這些傳感器是算法融合的，從這些傳感器的組合中提取性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一個(gè)傳感器的性能?！?/p>

PNI開始為消費(fèi)者市場開發(fā)被gps拒絕的跟蹤技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)基于位置的服務(wù)（LBS）。在那個(gè)應(yīng)用程序中，這種跟蹤通常被稱為室內(nèi)導(dǎo)航（室內(nèi)沒有GPS）或脈沖多普勒雷達(dá)（PDR），它追蹤移動(dòng)設(shè)備用戶的位置以進(jìn)行營銷促銷，”O(jiān)h解釋說?！霸谶@個(gè)實(shí)現(xiàn)中，PNI沒有直接訪問手機(jī)上的傳感器，而是通過安卓HAL（硬件抽象層），這不足以運(yùn)行精確的傳感器融合。而且，我們也不能選擇移動(dòng)設(shè)備的原生傳感器的質(zhì)量。這使得我們很難達(dá)到目前實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性。FORT使用了一流的傳感器，我們對(duì)傳感器數(shù)據(jù)和應(yīng)用于它們的算法有完全的控制。這項(xiàng)技術(shù)的不同之處在于，F(xiàn)ORT 是完全獨(dú)立的，不依賴于外部基礎(chǔ)設(shè)施，而不像手機(jī)經(jīng)常使用WiFi指紋、射頻信標(biāo)數(shù)據(jù)和上下文信息。所有這些在民用環(huán)境中都很有用，但在某些特情下并不一定有用。“LBS并不是消費(fèi)者市場上的關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)"。

但在與gps競爭的環(huán)境中追蹤人員確實(shí)是關(guān)鍵的關(guān)鍵。在特情環(huán)境中，沒有額外的基礎(chǔ)設(shè)施，如WiFi指紋或射頻信標(biāo)，因此，一個(gè)獨(dú)立的基于傳感器的跟蹤系統(tǒng)，如FORT，可以作為一個(gè)關(guān)鍵的A-PNT（保證定位導(dǎo)航和定時(shí)）解決方案?！?/p>

人員在被GPS拒絕的環(huán)境中工作時(shí)，也已經(jīng)面臨著定位和導(dǎo)航方面的挑戰(zhàn)，包括地下、水下、隧道、d建筑物，深深的峽谷和沉重的樹冠下。在這些情況下，F(xiàn)ORT也是一個(gè)極好的A-PNT解決方,它將不依賴GPS的精確定位精度與一個(gè)小型、輕便、易于使用的跟蹤器的結(jié)合，提高了可靠性。集合陀螺儀、加速度計(jì)和磁強(qiáng)計(jì)等慣性傳感器的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，在歷史上一直被用于沒有GPS的導(dǎo)航的飛機(jī)和大型船只上，但它們的大小、重量和費(fèi)用使它們不適合單人使用?！毕啾戎?，傳統(tǒng)INS（慣性導(dǎo)航系統(tǒng)）中使用的慣性傳感器很大，需要汽車電池來提供動(dòng)力，而FORT使用PNI的微型手機(jī)MEMS慣性傳感器，且小于3 x 5 x 1.2厘米。FORT在現(xiàn)場的經(jīng)過證明的表現(xiàn)，加上來自不同公司和機(jī)構(gòu)的評(píng)估，使得FORT傳感器目前被設(shè)計(jì)成一個(gè)特情EUD（最終用戶設(shè)備），作為GPS的補(bǔ)充品或替代品，PNI的FORT提供了無與倫比的位置、跟蹤信息和準(zhǔn)確性——即使是在GPS被卡住、欺騙或拒絕的情況下。

PNI Sensor在過去7年里投資紅外研發(fā)公司開發(fā)慣性跟蹤算法，該算法僅使用消費(fèi)者級(jí)MEMS慣性傳感器，并結(jié)合我們的高性能RM3100磁強(qiáng)計(jì)。因此，F(xiàn)ORT模塊（零件號(hào)pn14649）一個(gè)獨(dú)立的低SWaP-C跟蹤單元，可以佩戴身體，并在gps拒絕或妥協(xié)的環(huán)境中提供高分辨率、一步一步的跟蹤和定位。

FORT模塊可通過BLE與手機(jī)連續(xù)連接使用4小時(shí)。在使用2-3小時(shí)后，我們建議在進(jìn)一步測試之前給模塊充電。

帶有CAN Eval iOS應(yīng)用程序的堡壘將通過測試飛行提供，這可以在蘋果應(yīng)用程序商店中找到。

FORT模塊使用3軸磁性傳感器，3軸陀螺儀和3軸加速度計(jì)進(jìn)行慣性跟蹤(無需GPS)。陀螺儀偏差學(xué)習(xí)對(duì)于實(shí)現(xiàn)跟蹤精度非常重要，因此FORT模塊應(yīng)該放置在一個(gè)穩(wěn)定的表面上，如在行走開始時(shí)至少30秒，每20分鐘步行一次，以允許陀螺偏差學(xué)習(xí)。

使用磁傳感器的自動(dòng)陀螺偏置學(xué)習(xí)是該產(chǎn)品未來發(fā)布的技術(shù)發(fā)展之一。

將iPhone和模塊放置在足夠近的地方，以保持良好的、持續(xù)的藍(lán)牙連接。需要注意的是，隨著iPhone電池的耗盡，藍(lán)牙信號(hào)可能會(huì)變?nèi)?。這可能需要將手機(jī)放在更靠近模塊的地方，以保持藍(lán)牙連接。