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无人机(jī)与手机的GPS为啥(shá)越来越豪华?

 

随(suí)着(zhe)技术的发展,无人机的(de)配(pèi)置列表也是越来越华丽。尤其在“导(dǎo)航系统”一栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一串、L1/L2/B1/B2又(yòu)一(yī)串、还有些无人机则装了双(shuāng)天线更让人眼花缭乱。但是这些参数又真是干货满(mǎn)满、而且(qiě)对于无(wú)人机的飞行安(ān)全至关重要。

“四大卫星导航系统”都装上有(yǒu)啥用(yòng)?

——更快、更准、更安全

无人机(jī)在没有(yǒu)参照物的天空(kōng)中(zhōng)飞行离不开卫星导航系统。主要的(de)全球卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯(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,定位最(zuì)少需要4颗卫星,否则(zé)将很可能“炸机”(坠毁(huǐ))。

在北京的一个较为开阔的地方测试,可以搜索到10颗(kē)GPS、8颗格洛(luò)纳(nà)斯、7颗北斗和(hé)2颗伽利略。即(jí)使只用GPS也可以定位(wèi),但是有测试表明:能同时(shí)使用更多系统的卫星(xīng)可以(yǐ)显(xiǎn)著提(tí)高定位精(jīng)度、定位速度。而且有(yǒu)“备(bèi)胎(tāi)”在(zài)有遮(zhē)挡时更安全。

所以即使在手(shǒu)机导航、在消费级无人机中GPS+GLONASS的配置逐渐成为标配;北斗导航日渐普(pǔ)及;有些手机甚至已(yǐ)经开始支持(chí)伽利略。定位导航时(shí)会混合(hé)使(shǐ)用多系统的卫星,只不过大家依然习惯于(yú)称(chēng)其为(wéi)GPS。

GPS要(yào)俩频点有啥(shá)用?

——更准

现在有些专业(yè)的无(wú)人机上不(bú)止GPS、格洛纳斯(sī)、北斗、伽(gā)利略四套卫星(xīng)导(dǎo)航系统都支(zhī)持,每套系统还支持多(duō)个频点。比如GPS同时支持(chí)L1、L2;北斗同时支持B1、B2。其中GPSL1频率大概(gài)为1575.42MHz、L21227.7MHz。

这是因为卫星广播的(de)导航信号在(zài)穿越电(diàn)离(lí)层时会产生延(yán)迟(chí),进而产生(shēng)误差。而其对不同频率信号产生的影响(xiǎng)不一样,所以接收双频信号(hào)后可以计算出并消除掉电离层误(wù)差。地面上也装GPS天线有啥用(yòng)?

——更准或(huò)者更方便

许多消费级无人(rén)机(jī)的遥(yáo)控器、工业级无人机的地面控制站上也都装(zhuāng)有GPS。这些GPS设(shè)备虽然不会飞,却也对无(wú)人机的使用很有帮(bāng)助。

一些消费级无人机的遥控器装上GPS可以实现稳定的自(zì)动跟踪;工业级无人机的地面站上装上(shàng)GPS则(zé)方便实现更靠谱(pǔ)的一键返航、在(zài)舰船(chuán)上使用还可(kě)以避免重演刻(kè)舟求剑的故(gù)事。这就像约会时(shí)两个(gè)人(rén)都(dōu)开微信位(wèi)置共享。

此外还有些农业(yè)植保无人机的(de)遥控器上装(zhuāng)上GPS,拿着遥控器走一(yī)圈就可以(yǐ)测绘出农田的形状(zhuàng),以便实现自主(zhǔ)飞行。 

有些(xiē)无人机起飞之前会看到使用者将一个装有GPS的三脚架放在开阔的地方(fāng)。那就是传说中的差(chà)分基(jī)准站,它(tā)可以极大的提高无人机的(de)定位精度。

无人机上装那么多GPS天线有(yǒu)啥用?

——确定方向

有些(xiē)使用RTK差分的无(wú)人机,一架飞机上安装了(le)两个GPS天线。这两个天线都是有(yǒu)用的。

有天才想到:用两个高精度(dù)的RTK差分GPS天线就可以确定无人机的方向,行话(huà)叫(jiào)“双(shuāng)天线(xiàn)测向(xiàng)”。原理正是初中平面几何知识(shí):两点确定一条直线。根据几(jǐ)何(hé)原理两个天线的(de)距离越远,测向的(de)精(jīng)度也就越高。

而只有一个GPS天线的(de)无人(rén)机只能依靠指南(nán)针(磁罗盘)感知磁航向。若是没有惯性导航系统的无人机,在铁塔(tǎ)旁边、矿山等磁环境不好的地方就自求(qiú)多福吧(ba)。

配置也不是万能的

——性能也很重要

配置是很(hěn)重要的,但光有华(huá)丽的配置也不是万能的,设备的性能也很重要。

有业内人士表示仅(jǐn)以GPS天线为例,贵的(de)售价可达10万人(rén)民币、便(biàn)宜的只(zhī)有(yǒu)几十块钱。功能差不(bú)多,但性能(néng)差距巨大(dà)。同样的无人机上使用廉价的(de)GPS天线与(yǔ)较为(wéi)昂贵(guì)的航空型天线(xiàn),定(dìng)位精度的差距非常明(míng)显。

无人机配置与参数的话题远不止这(zhè)些,想学习更多可以关注俊鹰无(wú)人机的官方微信(laoyingfly)。

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