随(suí)着技术的发展,无人机的配置列表也是(shì)越来(lái)越华丽。尤其在“导(dǎo)航(háng)系统”一栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一串、L1/L2/B1/B2又一串、还有(yǒu)些无(wú)人机则装了双(shuāng)天线更让人(rén)眼花缭乱。但(dàn)是这些参数又(yòu)真(zhēn)是干货满满(mǎn)、而(ér)且对于无人机的飞行安全至关重要(yào)。
“四大(dà)卫星导航(háng)系(xì)统”都(dōu)装上有啥用(yòng)?
——更快(kuài)、更准(zhǔn)、更安(ān)全(quán)
无人机在(zài)没(méi)有参照物的天空中飞行离不开卫(wèi)星导航系统。主要的全球卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯(sī)的格洛纳(nà)斯(GLONASS)、中国的(de)北斗(COMPASSES/BD)、欧洲的伽利略(GALILEO)。
按照卫(wèi)星导航的原理,定位最少需(xū)要4颗卫星(xīng),否则(zé)将很可能(néng)“炸机(jī)”(坠毁(huǐ))。
在北京的一个较为开阔的地方(fāng)测试,可以搜(sōu)索到10颗GPS、8颗格洛纳斯、7颗北斗和2颗伽利(lì)略。即使只用GPS也(yě)可以定位,但是有测(cè)试表明:能(néng)同时(shí)使用更(gèng)多系统的卫星可以(yǐ)显著提高定位精度(dù)、定位(wèi)速度。而且有“备胎(tāi)”在(zài)有(yǒu)遮挡时更(gèng)安(ān)全。
所以即使在手(shǒu)机导航、在消费级无(wú)人机中GPS+GLONASS的配置逐渐成为标配;北斗导航日渐普及;有些手(shǒu)机(jī)甚(shèn)至已经开始支持伽(gā)利略。定位导航时会混合使(shǐ)用多系统的卫星,只(zhī)不过大家依然(rán)习惯于称其(qí)为GPS。
GPS要俩频点有(yǒu)啥用(yòng)?
——更准
现在(zài)有些专业的无人(rén)机上不止GPS、格(gé)洛(luò)纳斯(sī)、北(běi)斗、伽利略四套卫(wèi)星导航系统都支持,每套系统还支持多个频点。比如GPS同时(shí)支持L1、L2;北斗同时支持B1、B2。其中GPS的(de)L1频率大概为1575.42MHz、L2为1227.7MHz。
这是因为卫星广播的(de)导航(háng)信号在穿越电离层时会产生延迟,进而产(chǎn)生误(wù)差。而其对(duì)不同频率(lǜ)信号产生(shēng)的影响不一样,所(suǒ)以接收双频(pín)信号后可以计算出并消除(chú)掉电离(lí)层误差。地面(miàn)上(shàng)也装GPS天线有啥(shá)用?
——更准或者(zhě)更方便
许多消费级无人机的(de)遥控(kòng)器、工业级(jí)无人机的地面(miàn)控制站上也都装有GPS。这些GPS设备虽然不会飞,却也对无人机(jī)的使用很有(yǒu)帮(bāng)助。
一些消费级无人(rén)机的遥控器装上GPS可以实(shí)现(xiàn)稳定的(de)自动跟(gēn)踪(zōng);工业级无人(rén)机的地面(miàn)站上装上GPS则方便实现更靠谱的一(yī)键返航、在舰船上使用还(hái)可以避免重演刻舟求剑的故事。这(zhè)就像约(yuē)会(huì)时两个人都(dōu)开微(wēi)信位置共(gòng)享。
此(cǐ)外(wài)还有些农业植保无人机的遥控器上装上(shàng)GPS,拿着(zhe)遥(yáo)控器走一圈(quān)就可以测绘出农田的形状,以(yǐ)便实(shí)现自主飞行(háng)。
有些无人机起飞之(zhī)前会看到使用(yòng)者将一(yī)个装(zhuāng)有GPS的三(sān)脚(jiǎo)架放在开阔的地方。那就是传说中的(de)差分基(jī)准站,它可(kě)以极(jí)大的提高无(wú)人机的定位精(jīng)度。
无(wú)人机上装那么多(duō)GPS天线有啥用?
——确定方向
有些使用RTK差分的无人机,一架飞机上安(ān)装了两个GPS天线。这(zhè)两个天线都是有用的。
有天才想(xiǎng)到:用两个高精度的RTK差分GPS天线就可以确(què)定无人(rén)机的方向,行(háng)话叫“双(shuāng)天线测向”。原理正(zhèng)是(shì)初中平面几何知识:两点确定一条直线。根据几(jǐ)何原理两个天线的距离越(yuè)远,测向的精度也就越高。
而只有一个(gè)GPS天线的无(wú)人机只能依靠(kào)指南针(磁罗盘(pán))感知磁航向。若是没有惯性导航系统(tǒng)的无人机,在铁(tiě)塔旁边、矿山等磁环境(jìng)不好的地方就自求多福吧。
配置也(yě)不是万能的(de)
——性能也很重(chóng)要(yào)
配置是很重要(yào)的,但光有华丽的(de)配置也不是万能的(de),设备的性能也很(hěn)重要。
有业内(nèi)人士(shì)表示仅以GPS天线(xiàn)为例,贵的售(shòu)价可达10万人民币、便(biàn)宜的(de)只有几(jǐ)十块钱。功(gōng)能差不多,但性能差距巨大。同样的无(wú)人机上使用廉价的(de)GPS天(tiān)线与较为昂贵的(de)航空型(xíng)天线(xiàn),定位精(jīng)度的差(chà)距非(fēi)常明显。
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