随(suí)着(zhe)技术的发展,无人机的配置列表也是越来越华丽。尤(yóu)其(qí)在“导航系统”一栏:GPS/GLONASS/BD/GALILEO一串、L1/L2/B1/B2又一串、还(hái)有些无人机则装了双天线更让人(rén)眼花缭乱。但是这些参数又真是(shì)干货满满(mǎn)、而且对于无(wú)人(rén)机的飞行安全至关重要。
“四大卫星导航系(xì)统”都(dōu)装上有啥用?
——更(gèng)快(kuài)、更准(zhǔn)、更安全
无人机(jī)在没有参照物的天空中飞行离不开卫星(xīng)导(dǎo)航(háng)系统。主要的全球卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯(sī)的格(gé)洛纳斯(GLONASS)、中国的北斗(COMPASSES/BD)、欧洲的伽利略(luè)(GALILEO)。
按照(zhào)卫(wèi)星导航的原理,定位(wèi)最少需(xū)要4颗卫星,否则将很可能“炸机”(坠(zhuì)毁(huǐ))。
在北京的一个较为开阔的地方(fāng)测试,可以搜索(suǒ)到10颗GPS、8颗格洛纳斯、7颗(kē)北斗(dòu)和2颗伽利略(luè)。即使只用GPS也(yě)可以定位,但是(shì)有(yǒu)测试表明:能(néng)同时使用更(gèng)多系统的卫星(xīng)可以(yǐ)显著(zhe)提(tí)高(gāo)定位精度、定位(wèi)速度。而且(qiě)有“备胎”在有遮挡时(shí)更安全(quán)。
所以即(jí)使在手机导(dǎo)航、在消(xiāo)费(fèi)级无人机中(zhōng)GPS+GLONASS的配置逐渐成(chéng)为标配;北斗导航日渐普及;有些手机甚至(zhì)已经开始支持(chí)伽利略。定(dìng)位(wèi)导(dǎo)航(háng)时会混合使用多系(xì)统的卫(wèi)星,只不(bú)过(guò)大家依然习惯于称其为GPS。
GPS要俩频点(diǎn)有啥用(yòng)?
——更准(zhǔn)
现在(zài)有些专业的无(wú)人机上不止GPS、格洛纳(nà)斯、北斗、伽利(lì)略四套卫(wèi)星导航系统都支持,每套系统还支持多(duō)个频(pín)点(diǎn)。比如GPS同时支(zhī)持(chí)L1、L2;北(běi)斗同(tóng)时支持B1、B2。其中GPS的(de)L1频率大概为(wéi)1575.42MHz、L2为1227.7MHz。
这是因为卫星(xīng)广播的导(dǎo)航(háng)信号在(zài)穿越电离层时会产生延(yán)迟(chí),进而产(chǎn)生误差(chà)。而其对不同频率信号产生(shēng)的影(yǐng)响不一样,所以(yǐ)接收双频信号后可以计算出并(bìng)消(xiāo)除(chú)掉(diào)电离层误差。地面(miàn)上也装GPS天线有啥用?
——更准或者更方便
许多消费级(jí)无人机的遥控器、工业(yè)级无人机的(de)地面(miàn)控(kòng)制站上也都装有GPS。这些GPS设备虽然(rán)不会飞,却也对无人(rén)机的使用很有(yǒu)帮助。
一些消费级无人机的遥(yáo)控器(qì)装上GPS可以实现稳定的自(zì)动跟踪;工业级无(wú)人机的地面站上(shàng)装上GPS则方便(biàn)实现更靠(kào)谱的一键返航、在(zài)舰(jiàn)船上使(shǐ)用还可以避(bì)免重演刻舟(zhōu)求剑(jiàn)的故事(shì)。这(zhè)就像约会时两个人都开微信位置共享。
此(cǐ)外(wài)还(hái)有些农业(yè)植保无人机的遥(yáo)控器上(shàng)装上GPS,拿着遥控器走(zǒu)一圈就可以测绘出农田(tián)的(de)形状(zhuàng),以(yǐ)便实(shí)现自主飞行。
有(yǒu)些无人机起飞(fēi)之前会看到使用者(zhě)将一(yī)个(gè)装有(yǒu)GPS的三脚架放(fàng)在开阔的(de)地方。那(nà)就是传说中的差分基准站(zhàn),它(tā)可以(yǐ)极(jí)大的提高无人机的定位(wèi)精度(dù)。
无人机上装那么多(duō)GPS天线有啥用?
——确定方向
有些(xiē)使用RTK差(chà)分的无人机,一(yī)架飞机上安(ān)装了两个(gè)GPS天线。这两个天线都是有用的。
有天才想到:用两个高精度的RTK差分(fèn)GPS天线就(jiù)可以确定(dìng)无(wú)人机的(de)方向,行话叫“双天线测向”。原理(lǐ)正(zhèng)是初(chū)中平面几何知识:两点确定一条直线。根据几何原理两个天线的距离越(yuè)远,测向的精度也(yě)就越(yuè)高。
而只有一个GPS天线的无(wú)人机只能依靠指南针(磁(cí)罗盘)感知磁航向。若是没有惯性(xìng)导航系统(tǒng)的无(wú)人机,在铁塔旁边(biān)、矿山等(děng)磁(cí)环境(jìng)不好的地方就自求多福吧。
配置也不是万能的
——性能也很(hěn)重(chóng)要
配置是很重要的,但光有华丽的(de)配(pèi)置(zhì)也不是万能的,设(shè)备的性能也很重要。
有业内(nèi)人士(shì)表示仅以GPS天线为例,贵的售价可达10万人民币、便宜的只有几(jǐ)十块钱(qián)。功能差不多,但性能差距巨大。同样的无人机上使用廉价的GPS天(tiān)线与较为昂贵的航空型(xíng)天线,定(dìng)位精度的差距非常明显。
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