随着技术的(de)发展,无人机的配置列表也(yě)是(shì)越来越(yuè)华丽(lì)。尤其在“导(dǎo)航系统(tǒng)”一栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一串、L1/L2/B1/B2又一(yī)串、还有些无人(rén)机则装(zhuāng)了双天线更让人眼花缭乱。但是这些(xiē)参(cān)数(shù)又真是干货满满(mǎn)、而且对(duì)于无人机的飞行安全至关重要。
“四大卫(wèi)星(xīng)导航(háng)系统(tǒng)”都装上有啥用?
——更快、更准、更安(ān)全(quán)
无(wú)人(rén)机(jī)在没(méi)有参照物的(de)天空中飞行离不开(kāi)卫星导(dǎo)航系统。主要的(de)全球卫(wèi)星导航系统有美(měi)国的(de)GPS、俄罗斯的格(gé)洛纳斯(GLONASS)、中国的北斗(dòu)(COMPASSES/BD)、欧洲的伽(gā)利(lì)略(GALILEO)。
按照卫星导航的原理(lǐ),定位最少(shǎo)需要4颗(kē)卫星,否则将很(hěn)可能“炸机(jī)”(坠(zhuì)毁)。
在北京(jīng)的一个较(jiào)为开阔的地方测试,可以搜索到10颗(kē)GPS、8颗格洛纳斯、7颗北斗(dòu)和2颗伽利略(luè)。即使只用GPS也可以定(dìng)位,但(dàn)是有测(cè)试表明:能同时使用更多系统的卫(wèi)星(xīng)可以(yǐ)显(xiǎn)著提(tí)高定位精度(dù)、定位速(sù)度。而且有“备(bèi)胎”在有遮挡时更(gèng)安全。
所以即使(shǐ)在手(shǒu)机导(dǎo)航(háng)、在(zài)消费级无人(rén)机中GPS+GLONASS的(de)配置逐渐(jiàn)成为标配;北斗(dòu)导航日渐(jiàn)普(pǔ)及;有些手机(jī)甚至已经(jīng)开(kāi)始支持伽利略(luè)。定(dìng)位(wèi)导(dǎo)航时会混(hún)合使用多系统的卫星,只不过(guò)大家依然习惯于称其(qí)为GPS。
GPS要俩频点有啥用?
——更准
现在有些(xiē)专业的无人机上不(bú)止GPS、格洛(luò)纳斯(sī)、北(běi)斗、伽利略四套卫星导航系统都支持,每套系统还(hái)支持多个频点。比如GPS同时支持L1、L2;北(běi)斗同时支持B1、B2。其中(zhōng)GPS的L1频率大概为1575.42MHz、L2为1227.7MHz。
这(zhè)是因为卫星广播的导航信(xìn)号在穿越(yuè)电离层时(shí)会产生(shēng)延迟,进而(ér)产(chǎn)生(shēng)误差。而(ér)其对不同(tóng)频率信(xìn)号(hào)产生的影响不一样,所以接收双频信号后可以计算出(chū)并消除(chú)掉电离层误差(chà)。地面上也装GPS天线有啥(shá)用(yòng)?
——更准或者更方便
许多消费级无人机(jī)的遥控(kòng)器(qì)、工业级无人机(jī)的地面控制站(zhàn)上也都装(zhuāng)有(yǒu)GPS。这些GPS设备虽然不会飞,却也对无人机的使用很有帮助。
一(yī)些消(xiāo)费(fèi)级(jí)无人机的遥控器装上GPS可以实现稳定的自动跟踪(zōng);工(gōng)业级(jí)无(wú)人(rén)机的地(dì)面站上装上GPS则(zé)方便实现更(gèng)靠谱(pǔ)的一键(jiàn)返航(háng)、在舰船上使用(yòng)还可以避免重演刻舟求剑(jiàn)的故(gù)事。这就(jiù)像约(yuē)会时两个人都开微信位置(zhì)共(gòng)享。
此外还(hái)有些农业植保无人机(jī)的遥控器上装上GPS,拿(ná)着遥控器走一圈就可以测绘出农(nóng)田的形状,以便实现(xiàn)自主飞(fēi)行。
有些(xiē)无(wú)人机起飞(fēi)之前会看到使用者将一个装有(yǒu)GPS的三(sān)脚架放在开阔的地方(fāng)。那就(jiù)是传说中(zhōng)的差分基准站,它(tā)可以(yǐ)极大的提高(gāo)无人机的定位精度。
无人机上装(zhuāng)那么多GPS天(tiān)线(xiàn)有啥用?
——确定方(fāng)向
有些使用RTK差分的无人机,一架飞机上安装了(le)两个GPS天线。这两个天线都是有用的。
有天才想到(dào):用两个高精度的RTK差分GPS天线就可以确定无人机(jī)的方(fāng)向,行(háng)话叫“双天线(xiàn)测向”。原理正是(shì)初(chū)中平面几(jǐ)何知识:两点确定一(yī)条(tiáo)直线。根据几何原(yuán)理两个(gè)天线的(de)距(jù)离越远(yuǎn),测向的(de)精度也就越高(gāo)。
而只有一(yī)个GPS天线的无人机只能依靠指(zhǐ)南针(磁罗盘)感知磁航向。若是没有(yǒu)惯性导航(háng)系(xì)统的无人机,在铁塔旁边、矿(kuàng)山等磁(cí)环境不好(hǎo)的地方就(jiù)自求多福吧。
配置也不是万能(néng)的(de)
——性能(néng)也很重要
配置是很(hěn)重要的,但(dàn)光有(yǒu)华丽的(de)配置也不是万(wàn)能的,设备的性能(néng)也很(hěn)重要。
有(yǒu)业(yè)内人士表示仅以GPS天线为例,贵(guì)的售价可达10万人民币、便(biàn)宜(yí)的只有几十块钱。功能差不(bú)多,但性能差距巨(jù)大。同样的无人机上使用廉价的GPS天线与(yǔ)较为昂贵的航空型天线,定位精度(dù)的差距非常明显。
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