FORT单元-不依赖GPS的步跟踪定位穿戴设备@PNI

   

历史上，大多数基于传感器的定位跟踪系统一直受到从传感器漂移到磁干扰和可靠性的问题的困扰，为了提供精确的位置数据，现代基于传感器的跟踪系统必须克服这些问题，同时提供一个高精度、低功耗的传感器模块，随时随地提供精确的精度。新的FORT现场行动远程跟踪正是做到这一点。FORT应用最先进的技术来确定某点精确位置——即使GPS被破坏或拒绝。

FORT由PNI Sensor创建，是一种小型可穿戴设备，每行驶一公里可提供10米的位置精度，不使用GPS或射频信标。在开发FORT改变游戏规则的技术时，PNI利用了多年的行业领先研究，在基于现实应用的基础上进行精确定位、运动跟踪和传感器系统的融合，应用为可穿戴设备和智能手机开发的高精度、低功耗传感器融合算法的学习，我们可以创建高精度的定位技术。

与早期的传感器跟踪器不同，FORT的数据在时间的推移和广泛的条件下保持准确，在任务关键的场景中提供精确的跟踪数据。使用连续自适应导航算法（CAN），结合先进的磁强计（RM3100)、精密的陀螺仪、加速度计和边缘人工智能，消除了传感器漂移、磁干扰和磁异常.

PNI的Becky Oh解释说：“FORT传感器和算法可以跟踪下马士兵从最初的种子位置到20分钟内1%的位置精度，而无需任何额外的GPS、位置输入或依赖基础设施。”“例如，如果一名下马的士兵在任何完全没有gps系统的环境下行驶1公里，部队将能够追踪他们到10米的位置精度。”

FORT可以在室内或室外工作，也可以进行现场配置，并易于与EUD（最终用户设备）合并。通过使用能够快速迭代、测试和部署的硬件平台，FORT可以轻松地与PNT和感知系统集成。FORT还解决了GPS的关键问题，减少了它在某些环境中可能暴露出来的漏洞。“从准确性、普遍性和成本的角度来看，GPS是惊人的，”Becky Oh说。“但从根本上说，它仍然是一种射频技术，这使得它天生脆弱，存在不可避免的可被冲突利用的漏洞。”

Becky Oh说:“PNI所使用的技术不仅确保了准确性，而且它还被设计成最小化重量和最大限度的便携性，单人极限的载重量加起来可以超过68磅，在特殊情况中，这个重量可以高达120磅。因此，像FORT这样只有35克重的低交换装置（包括它内部的可充电电池）对要求严苛的环境来说是有意义的。FORT通过利用手机中使用的陀螺仪、加速度计、压力传感器以及PNI传感器更精确的磁强传感器的创新，实现了这种低损耗。当然，这些传感器是算法融合的，从这些传感器的组合中提取性能，远远超过一个传感器的性能。”

 

PNI开始为消费者市场开发被gps拒绝的跟踪技术，以实现基于位置的服务（LBS）。在那个应用程序中，这种跟踪通常被称为室内导航（室内没有GPS）或脉冲多普勒雷达（PDR），它追踪移动设备用户的位置以进行营销促销，”Oh解释说。“在这个实现中，PNI没有直接访问手机上的传感器，而是通过安卓HAL（硬件抽象层），这不足以运行精确的传感器融合。而且，我们也不能选择移动设备的原生传感器的质量。这使得我们很难达到目前实现的准确性。FORT使用了一流的传感器，我们对传感器数据和应用于它们的算法有完全的控制。这项技术的不同之处在于，FORT 是完全独立的，不依赖于外部基础设施，而不像手机经常使用WiFi指纹、射频信标数据和上下文信息。所有这些在民用环境中都很有用，但在某些特情下并不一定有用。“LBS并不是消费者市场上的关键任务服务"。

但在与gps竞争的环境中追踪人员确实是关键的关键。在特情环境中，没有额外的基础设施，如WiFi指纹或射频信标，因此，一个独立的基于传感器的跟踪系统，如FORT，可以作为一个关键的A-PNT（保证定位导航和定时）解决方案。”

人员在被GPS拒绝的环境中工作时，也已经面临着定位和导航方面的挑战，包括地下、水下、隧道、d建筑物，深深的峡谷和沉重的树冠下。在这些情况下，FORT也是一个极好的A-PNT解决方,它将不依赖GPS的精确定位精度与一个小型、轻便、易于使用的跟踪器的结合，提高了可靠性。集合陀螺仪、加速度计和磁强计等惯性传感器的惯性导航系统，在历史上一直被用于没有GPS的导航的飞机和大型船只上，但它们的大小、重量和费用使它们不适合单人使用。”相比之下，传统INS（惯性导航系统）中使用的惯性传感器很大，需要汽车电池来提供动力，而FORT使用PNI的微型手机MEMS惯性传感器，且小于3 x 5 x 1.2厘米。FORT在现场的经过证明的表现，加上来自不同公司和机构的评估，使得FORT传感器目前被设计成一个特情EUD（最终用户设备），作为GPS的补充品或替代品，PNI的FORT提供了无与伦比的位置、跟踪信息和准确性——即使是在GPS被卡住、欺骗或拒绝的情况下。

PNI Sensor在过去7年里投资红外研发公司开发惯性跟踪算法，该算法仅使用消费者级MEMS惯性传感器，并结合我们的高性能RM3100磁强计。因此，FORT模块（零件号pn14649）一个独立的低SWaP-C跟踪单元，可以佩戴身体，并在gps拒绝或妥协的环境中提供高分辨率、一步一步的跟踪和定位。

 

 

 

FORT模块可通过BLE与手机连续连接使用4小时。在使用2-3小时后，我们建议在进一步测试之前给模块充电。

带有CAN Eval iOS应用程序的堡垒将通过测试飞行提供，这可以在苹果应用程序商店中找到。

FORT模块使用3轴磁性传感器，3轴陀螺仪和3轴加速度计进行惯性跟踪(无需GPS)。陀螺仪偏差学习对于实现跟踪精度非常重要，因此FORT模块应该放置在一个稳定的表面上，如在行走开始时至少30秒，每20分钟步行一次，以允许陀螺偏差学习。

使用磁传感器的自动陀螺偏置学习是该产品未来发布的技术发展之一。

将iPhone和模块放置在足够近的地方，以保持良好的、持续的蓝牙连接。需要注意的是，随着iPhone电池的耗尽，蓝牙信号可能会变弱。这可能需要将手机放在更靠近模块的地方，以保持蓝牙连接。