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无人机与(yǔ)手机的GPS为(wéi)啥越来越豪华?

 

随着技术的发展,无人机(jī)的配置列表也是越来越华丽。尤其在“导航系统(tǒng)”一(yī)栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一(yī)串、L1/L2/B1/B2又一串、还有些无人机(jī)则(zé)装了双天(tiān)线更(gèng)让人眼花缭乱。但是这些参数又真是干(gàn)货(huò)满满、而(ér)且对于无人(rén)机的飞行安(ān)全至关重要。

“四(sì)大(dà)卫星导航系统”都装上有啥(shá)用?

——更快、更(gèng)准、更安全

无人机在(zài)没有(yǒu)参(cān)照物的天空(kōng)中飞(fēi)行离不开卫星导航系(xì)统(tǒng)。主要的全球卫星(xīng)导航系统有(yǒu)美国的(de)GPS、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)、中国的北斗(COMPASSES/BD)、欧洲(zhōu)的伽利略(GALILEO)

按照(zhào)卫星导(dǎo)航的(de)原理,定位最少需要4颗卫(wèi)星,否则将很可能“炸机”(坠毁)

在北京的一(yī)个较为开阔的地方测试(shì),可以搜索到(dào)10GPS8颗(kē)格洛纳斯(sī)、7颗北斗和(hé)2颗伽利略。即使只用GPS也可以定位,但是有测试表明:能同时使用更多(duō)系统的卫星可以(yǐ)显著提高定(dìng)位精度、定位速(sù)度。而且(qiě)有“备胎”在(zài)有遮挡时更安全。

所以即(jí)使在(zài)手(shǒu)机导航、在消费级无人(rén)机中GPS+GLONASS的配(pèi)置逐渐成为(wéi)标配;北斗导航日渐普(pǔ)及;有些手机甚至已(yǐ)经开始(shǐ)支持伽利略。定位导航时会混合使(shǐ)用(yòng)多系统的卫星,只(zhī)不过大家依(yī)然习惯于称其为GPS

GPS要俩频点有啥(shá)用(yòng)?

——更准

现在(zài)有些专业的无人机上(shàng)不止GPS、格洛纳斯、北斗、伽利略四套卫星导航系(xì)统都支持,每套系(xì)统还支持(chí)多个频(pín)点。比如GPS同时支持L1L2;北(běi)斗同时支(zhī)持(chí)B1B2。其中GPSL1频率大概为1575.42MHzL21227.7MHz

这是因为卫星广播的导航信号在穿越电离(lí)层(céng)时(shí)会产生延迟,进而产生误差。而其对不同频率(lǜ)信号(hào)产(chǎn)生的影(yǐng)响(xiǎng)不一样(yàng),所以接收双频信号后可以计(jì)算出并消除掉(diào)电离层(céng)误(wù)差。地(dì)面(miàn)上(shàng)也装GPS天(tiān)线有啥用(yòng)?

——更准或者更(gèng)方便

许多消费级无(wú)人机的遥控(kòng)器、工业(yè)级无人机的地(dì)面(miàn)控(kòng)制站上也都装(zhuāng)有GPS。这些GPS设备虽然不会(huì)飞(fēi),却也对无人机的使(shǐ)用很(hěn)有(yǒu)帮(bāng)助。

一些消费级无人机(jī)的遥控器(qì)装上GPS可以实现稳定的自动跟踪(zōng);工业级无人机的(de)地面站上装上(shàng)GPS则(zé)方便实(shí)现更靠谱的一键(jiàn)返(fǎn)航、在舰船上使用还可以避免重演刻舟求剑(jiàn)的故事。这就像约会时两个人都开微信位置共享。

此外还有些农业植保无(wú)人机的遥控器上装上GPS,拿着遥控器走一圈就可以测绘出农田的形状,以便(biàn)实现自主飞行。 

有(yǒu)些无人(rén)机起飞(fēi)之前会看到使用者将一个装有GPS的三脚架放(fàng)在开阔的地方。那就是传说中的差分(fèn)基(jī)准站,它可以极大的提高无人(rén)机的(de)定位精(jīng)度。

无人机(jī)上装那(nà)么多(duō)GPS天线有啥(shá)用?

——确定(dìng)方(fāng)向

有些使用RTK差分的无(wú)人机(jī),一架飞机上(shàng)安装了两(liǎng)个GPS天线(xiàn)。这两个(gè)天线(xiàn)都是有用的。

有天才想到(dào):用两个高精(jīng)度的RTK差分GPS天(tiān)线就(jiù)可以确(què)定无人机的方(fāng)向,行话(huà)叫(jiào)“双(shuāng)天线测向”。原理正是初中平面几(jǐ)何(hé)知识(shí):两点(diǎn)确(què)定一条直(zhí)线。根据几何原(yuán)理两(liǎng)个天线的距离(lí)越远,测向的精度也就越(yuè)高。

而只(zhī)有一(yī)个GPS天线的无人机只能依靠指南针(磁罗盘)感知磁航(háng)向。若是没有(yǒu)惯性导(dǎo)航系统的无人(rén)机,在铁塔旁边、矿山(shān)等磁环境不好的地方就(jiù)自(zì)求多福(fú)吧。

配置(zhì)也不是万能(néng)的

——性能也很重(chóng)要

配置是很重要(yào)的,但光有华丽的配置也不是万(wàn)能的,设备的性能也(yě)很重要。

有业内人(rén)士表示仅以GPS天线为例,贵的售价(jià)可达10万(wàn)人民币、便(biàn)宜的只有几(jǐ)十(shí)块钱。功能差不多,但性能差距巨大(dà)。同样的(de)无人机上使用(yòng)廉价的GPS天线与较(jiào)为昂贵的航空(kōng)型天线,定位精度的差(chà)距(jù)非常明显。

无人机配置与(yǔ)参数的话题远不(bú)止这(zhè)些,想学(xué)习更多可以关注俊鹰无(wú)人机的官方(fāng)微(wēi)信(laoyingfly)

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