随着技术的发展,无人(rén)机的配置列表也是越(yuè)来越华丽。尤其在“导航(háng)系统”一栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一(yī)串(chuàn)、L1/L2/B1/B2又一串、还有些无人机则装了双天线更让人(rén)眼花缭(liáo)乱(luàn)。但是这些参数又真是干货满满、而(ér)且(qiě)对于无人机的(de)飞行安全至关(guān)重要(yào)。
“四(sì)大卫星导航系统”都装上有啥用?
——更快、更准、更安全
无(wú)人机(jī)在没有参照物的(de)天空中飞行离不开(kāi)卫(wèi)星导航系统。主要的全(quán)球卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯(sī)的(de)格(gé)洛纳斯(GLONASS)、中国的(de)北斗(COMPASSES/BD)、欧洲(zhōu)的(de)伽利略(GALILEO)。
按照卫星导(dǎo)航的原理,定位最少(shǎo)需要4颗(kē)卫星(xīng),否则将很可能(néng)“炸机”(坠(zhuì)毁)。
在北京的(de)一个较为开阔(kuò)的地方测试,可以搜(sōu)索到10颗GPS、8颗格洛纳(nà)斯、7颗北斗和2颗伽利略。即(jí)使只用GPS也可以定位,但是(shì)有测试表明:能同时(shí)使用更多系统的卫星可以显著提高定(dìng)位精度、定位速度。而且(qiě)有“备胎”在有遮挡时更安全(quán)。
所以(yǐ)即使在手机(jī)导航(háng)、在消费级无人机中GPS+GLONASS的配置逐渐成为(wéi)标配;北(běi)斗(dòu)导航日渐(jiàn)普及;有些手(shǒu)机甚至已经开始支持伽利略(luè)。定位导航时会混(hún)合使用多系统的卫星,只不过大家依然习惯于(yú)称其为GPS。
GPS要俩频(pín)点有啥用?
——更准
现在(zài)有些专业的无人机上不止GPS、格洛纳斯、北(běi)斗、伽利略四套卫星导航系统都支持,每套系(xì)统还(hái)支持多个频点。比(bǐ)如GPS同时(shí)支持L1、L2;北斗同(tóng)时支持B1、B2。其中GPS的L1频率(lǜ)大概为1575.42MHz、L2为1227.7MHz。
这(zhè)是因为卫星广播的导航信号在(zài)穿越电离层时(shí)会产生延迟,进而产生误(wù)差(chà)。而其对不同频率信号产生(shēng)的影响不一样(yàng),所以(yǐ)接收双频信号后(hòu)可以(yǐ)计(jì)算出并(bìng)消除(chú)掉(diào)电离层误差(chà)。地面上也(yě)装GPS天线有啥用?
——更准或者更(gèng)方便
许多消费级无人机的(de)遥控器(qì)、工业级无人机的地面控(kòng)制(zhì)站(zhàn)上也都装有GPS。这(zhè)些GPS设备虽然不(bú)会(huì)飞,却也(yě)对(duì)无(wú)人机的使用很有帮助。
一(yī)些消费级无人机的遥控器装(zhuāng)上GPS可以实现稳定(dìng)的自动(dòng)跟踪(zōng);工业级无人机的地面站上装上GPS则(zé)方便(biàn)实现更靠谱的一键返(fǎn)航、在舰船上使用还可以避免(miǎn)重演(yǎn)刻(kè)舟求剑的故(gù)事。这就像约会时两个人都开(kāi)微信(xìn)位置共(gòng)享。
此外还(hái)有些农(nóng)业植保(bǎo)无人机的遥(yáo)控器上装上GPS,拿着遥控器(qì)走一圈就可以测(cè)绘出农田的形状,以便实现自主飞(fēi)行。
有些无人机起飞(fēi)之前(qián)会看(kàn)到(dào)使用者将一个装有GPS的(de)三(sān)脚(jiǎo)架放在开(kāi)阔的地方。那就是传说中的差分(fèn)基准站,它可以极大的提高无人机的定位精度。
无人机上装(zhuāng)那么多GPS天线有啥用(yòng)?
——确定方向
有些使用RTK差分的无(wú)人(rén)机,一架(jià)飞机上(shàng)安装了两(liǎng)个GPS天线。这两个天线都是有(yǒu)用的。
有天才想到:用两个高精度的RTK差分GPS天线就(jiù)可以确定无人机的(de)方向,行话叫“双天线测向”。原(yuán)理正(zhèng)是初中平面几何(hé)知识:两点确定(dìng)一条直线。根据几何原理两个天线的(de)距(jù)离越远(yuǎn),测向的精度也就越高。
而只(zhī)有一个(gè)GPS天(tiān)线(xiàn)的无人机只能依靠指南(nán)针(磁罗盘)感知磁航向。若是(shì)没有惯性(xìng)导航系统的无(wú)人机,在铁塔旁边、矿山等磁环境(jìng)不好(hǎo)的地方(fāng)就自求多福吧。
配置也不是万(wàn)能(néng)的(de)
——性能(néng)也很重要
配置是很重要(yào)的,但光有华丽的配置也(yě)不是万能的,设备的性能(néng)也很重要。
有业内人士表示仅以GPS天线为例(lì),贵的(de)售价可达10万(wàn)人民(mín)币、便宜(yí)的只(zhī)有(yǒu)几十(shí)块钱。功能(néng)差(chà)不多,但性能差(chà)距(jù)巨大。同样的(de)无人机上使用廉价的GPS天线(xiàn)与较为昂贵的航空(kōng)型天线,定位精度的差距非常明显。
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