不知從什么時(shí)候開(kāi)始以支持RTK差分為賣(mài)點(diǎn)的飛控就如雨后春筍一樣,甚至一些消費級無(wú)人機品牌亦推出了自己的差分飛控產(chǎn)品。宣傳口號一般都是“厘米級精度”,但真的有了RTK差分,就到了厘米級精度了嗎?

　　差分與RTK是什么？

　　差分就是把GPS的誤差想方設法分離出去。

　　GPS信號從遙遠的太空趕到地面,尤其要穿過(guò)電離層、路途上難免有差池。所以普通的GPS定位總有數米的誤差。

　　有天才的人類(lèi)想到:可以在已知位置的參考點(diǎn)上裝上GPS,就能知道GPS的偏差。將這個(gè)偏差用電臺發(fā)送給需要定位的GPS設備,用戶(hù)就可以獲得更精準的位置。

　　分析誤差的方式有定位結果(位置差分)、與衛星的距離(偽距差分)、GPS的載波相位(載波相位差分,即RTK)。分析的越深入,就越麻煩、越貴,但是精度也更高。

　　差分不是都是厘米級

　　其實(shí)將無(wú)人機系統裝上差分GPS并不稀奇,許多科研院所都有這樣的項目,但因為成本與需求問(wèn)題并沒(méi)有多少投入商用。最近一段時(shí)間差分似乎有種普及化的趨勢,而且各家所使用的差分技術(shù)都是最復雜的RTK。

　　差分也分許多等級,之前用途比較廣泛的是偽距差分,誤差半米左右;而RTK也分兩種:幾十厘米誤差的單頻RTK與厘米級的雙頻RTK。

　　雙頻GPS的意義是消除電離層誤差,所以雙頻RTK可以達到厘米級的定位精度。一般廠(chǎng)家會(huì )宣稱(chēng)其精度為:1cm+1ppm(與基準站距離的百萬(wàn)分之一),但是注意:這也是個(gè)理想值:只有在10公里以?xún)炔沤瞥闪?與基準站距離遠了,精度也會(huì )迅速下降。

　　厘米級的設備未必有厘米級的精度

　　常用的這種差分設備都是與地面的基準站做校準,所以這些所謂的精度都不是相對地球的精度,而是相對于基準站的精度?；鶞收疚恢貌粶室彩前状?。

　　基準站位置的確定大體有這么幾種方式:①建立在國家已知點(diǎn)上;②建立在從國家已知點(diǎn)上引過(guò)來(lái)的點(diǎn);③建立在一個(gè)長(cháng)期觀(guān)測的點(diǎn)上。

　　然而河北銘宇電子科技的技術(shù)人員卻對環(huán)球網(wǎng)無(wú)人機頻道表示:在外邊作業(yè)很少有能碰到國家已知點(diǎn)上。只能選擇一個(gè)開(kāi)闊的地方,如樓頂長(cháng)期觀(guān)測。

　　業(yè)內人士表示:這就相當于多次測量求平均值,在20-30分鐘后結果會(huì )收斂;持續時(shí)間越長(cháng)精度就越高。但是最后依然會(huì )有米級誤差。

　　另外,差分依然要注意多路徑效應,也就是沒(méi)法攔住GPS信號“走冤枉路”。所以差分GPS的基準站要在開(kāi)闊的地方,最好在樓頂;無(wú)人機飛行也最好避開(kāi)高大建筑物。

　　此外,定位精度是一方面、控制精度又是另一方面;飛控的可靠性還是一個(gè)方面。光有精準的定位結果未必就能干好活兒。

　　夠用就好

　　差分很麻煩,而且很貴。即使是技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低廉的多旋翼飛控,加上差分也要數萬(wàn)元。但依然有許多無(wú)人機使用差分設備,各行業(yè)應用不是被“厘米級精度”的廣告語(yǔ)所吸引,而是秉承“夠用就好”的信條。

　　為無(wú)人機做差分之前就在航測(航空攝影測量)方面擁有廣泛的應用,配備精準的定位設備的無(wú)人機雖然采購成本高、但是可以降低后期的使用成本。但測繪用的精確位置在拍完之后知道也不遲,所以用后處理的方法提高精度也可以。

　　還有許多雷達的標校也是以?huà)燧d龍伯球的無(wú)人機為靶標,雷達標校無(wú)人機也都掛載高精度的差分GPS/北斗定位系統。但是雷達標校的特點(diǎn)是不關(guān)心絕對精度,只關(guān)心相對位置。因為雷達的參考系是“雷達站心坐標系”,雷達以“自我為中心”,所以基準站只要放在雷達站附近,隨便哪里都可以,精確位置不重要。

　　利用差分GPS還有一個(gè)比較有創(chuàng )意的運用:測向。大型有人飛機、艦船等將兩端各裝個(gè)GPS天線(xiàn)可以實(shí)現測向;而對于小尺寸的無(wú)人機使用高精度的差分技術(shù)也能做到,這個(gè)時(shí)候也不關(guān)心絕對精度、而是只關(guān)心一個(gè)天線(xiàn)相對于另一個(gè)天線(xiàn)的位置。

　　而其它行業(yè)提高無(wú)人機的定位精度,還有一種效費比更高的方式:換一個(gè)性能好一點(diǎn)的GPS天線(xiàn)。