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无人机与手(shǒu)机的GPS为啥越来越豪华?

 

随着技(jì)术的发展,无人机的配置列表也是越来(lái)越华丽(lì)。尤其在(zài)“导航系(xì)统”一栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一串、L1/L2/B1/B2又一串、还(hái)有些无人机(jī)则装(zhuāng)了双天线更让人眼花缭(liáo)乱。但是这(zhè)些参数又真是干货满满、而且对于无人机的飞行安全至(zhì)关重要。

“四大卫星导航系统”都(dōu)装上有啥(shá)用(yòng)?

——更(gèng)快、更准、更安全

无人机在没有参照物的天空(kōng)中飞行离不(bú)开卫星导航(háng)系统。主要的全球卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的格洛纳(nà)斯(GLONASS)、中国(guó)的北斗(COMPASSES/BD)、欧洲的(de)伽利略(GALILEO)

按照卫星导航的原理,定(dìng)位最少(shǎo)需要4颗卫星(xīng),否则将很可(kě)能“炸机”(坠毁)

在北京的一个较为(wéi)开阔的地方测试,可以(yǐ)搜索到(dào)10GPS8颗格洛纳斯、7颗北斗(dòu)和(hé)2颗伽利(lì)略。即(jí)使只(zhī)用GPS也可以(yǐ)定位,但是(shì)有测试表(biǎo)明:能同时使用更多系(xì)统的卫星可以显(xiǎn)著(zhe)提高定位精度、定位速度。而且有“备胎”在(zài)有遮(zhē)挡时更安全(quán)。

所以即使在手机导航、在消费级无人机(jī)中GPS+GLONASS的配置逐渐成为标(biāo)配;北斗导航(háng)日渐(jiàn)普及(jí);有些手机甚(shèn)至已经(jīng)开始支持伽利略(luè)。定位导(dǎo)航时会混(hún)合使用多系统的(de)卫星(xīng),只不过大家依(yī)然习(xí)惯于(yú)称其为GPS

GPS要俩频点(diǎn)有啥用?

——更准(zhǔn)

现在(zài)有些专业的无人机上不止GPS、格洛纳斯(sī)、北斗(dòu)、伽利(lì)略四套卫(wèi)星导航系统都支持,每套系统(tǒng)还支持多个频点。比如GPS同时(shí)支持L1L2;北斗同(tóng)时支持B1B2。其中(zhōng)GPSL1频率大概(gài)为1575.42MHzL21227.7MHz

这是因为卫星广播的导航信(xìn)号在(zài)穿越电离层时会产生延迟,进而产生误(wù)差。而其对不同频率信号产生的(de)影响不一样,所以接收双频(pín)信号后可以计算出(chū)并消除掉电(diàn)离层误(wù)差。地(dì)面上(shàng)也装GPS天线有啥用?

——更准或者更方便

许多消费(fèi)级无人机的遥控器、工业级无(wú)人机的地(dì)面控(kòng)制站上也都装有(yǒu)GPS。这些(xiē)GPS设备虽然(rán)不会飞,却也对无人机的使用(yòng)很有帮(bāng)助。

一些消费级无人机的遥控(kòng)器装上GPS可以实现稳定的(de)自(zì)动跟踪(zōng);工业级无人机的地面站(zhàn)上装(zhuāng)上GPS则方便实现更靠(kào)谱的一键返航、在(zài)舰船上(shàng)使用还可以避免(miǎn)重演刻舟求(qiú)剑的故(gù)事(shì)。这就像约会(huì)时两个人都开微(wēi)信位置(zhì)共享。

此外(wài)还有些农业植(zhí)保无人机的遥控器(qì)上装(zhuāng)上GPS,拿着(zhe)遥控器走一圈就可以测绘出农田(tián)的形状,以(yǐ)便实现自主飞行。 

有些无人(rén)机起飞之前会看到使(shǐ)用者将(jiāng)一个装有GPS的三脚架放在开阔(kuò)的地方(fāng)。那就是传说(shuō)中(zhōng)的差分(fèn)基准站,它(tā)可以(yǐ)极(jí)大的(de)提高无人机的定位精度。

无人机上装那么(me)多(duō)GPS天(tiān)线有(yǒu)啥用?

——确定方(fāng)向(xiàng)

有些使用RTK差分(fèn)的无(wú)人机,一架(jià)飞(fēi)机上安装了(le)两个GPS天线。这两个天线都是有用的。

有天才想到:用(yòng)两(liǎng)个高(gāo)精度的RTK差(chà)分GPS天线就可(kě)以确定无人(rén)机的(de)方向,行(háng)话(huà)叫“双天线测向(xiàng)”。原理(lǐ)正是初中平面几何知(zhī)识:两(liǎng)点确定一条(tiáo)直线。根据几何原理两个天(tiān)线的距离越远(yuǎn),测(cè)向的(de)精度也(yě)就越(yuè)高。

而(ér)只有一个GPS天线的无人(rén)机只能(néng)依靠指南(nán)针(磁罗盘)感知磁航向(xiàng)。若是没(méi)有惯性导航系统的无人机(jī),在铁塔旁(páng)边、矿山等磁环境不好的(de)地方就自求多福吧(ba)。

配置也不是万能的(de)

——性(xìng)能也很重要

配置是很重(chóng)要的,但光有华(huá)丽的配(pèi)置也不(bú)是万能(néng)的,设(shè)备(bèi)的性能也(yě)很(hěn)重要(yào)。

有业内人士(shì)表示仅以GPS天(tiān)线为(wéi)例(lì),贵的售价可达10万人民币、便宜的只有几十块钱。功能差不(bú)多,但(dàn)性能(néng)差距巨大。同样的无人(rén)机上使用(yòng)廉价的GPS天线与较为(wéi)昂贵(guì)的(de)航空型天线,定位(wèi)精度的差距非常(cháng)明(míng)显(xiǎn)。

无人机配置与(yǔ)参数的(de)话题远不止(zhǐ)这些,想学(xué)习更(gèng)多可以关注俊鹰(yīng)无人机的(de)官(guān)方微信(xìn)(laoyingfly)

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