Дроны произвели революцию во многих отраслях, предоставив инновационные решения для самых разных задач: от аэрофотосъемки до точного земледелия и картографии. Важнейшим компонентом, обеспечивающим эти возможности, является система позиционирования дрона. В этой статье будут рассмотрены различные технологии позиционирования, используемые в дронах: GPS, GNSS, RTK и PPK, с подробным описанием их функций, преимуществ и приложений.
Купить GPS-модули для дронов
1. GPS (система глобального позиционирования)
Определение: GPS, или система глобального позиционирования, — это спутниковая навигационная система, управляемая правительством США. Он использует сеть спутников для предоставления информации о геолокации и времени GPS-приемнику в любой точке Земли, при условии, что существует беспрепятственная прямая видимость как минимум с четырьмя спутниками.
Как это работает: GPS-приемник вычисляет свое положение, синхронизируя сигналы, отправляемые спутниками GPS, вращающимися вокруг Земли. Каждый спутник передает данные, которые включают в себя местоположение спутника и точное время отправки сигнала. Приемник использует эти данные для расчета расстояния до каждого спутника и определяет его положение с помощью трилатерации.
Приложения: GPS широко используется для навигации в потребительских устройствах, включая смартфоны, автомобильные навигационные системы и дроны. Он обеспечивает достаточную точность для многих приложений развлекательных и коммерческих дронов, таких как базовая навигация и отслеживание местоположения.
Некоторые GPS-модули для дронов
Преимущества:
- Глобальный охват
- Экономичность
- Простота в использовании
Ограничения:
- Точность обычно находится в пределах 2-10 метров
- Производительность может снижаться из-за препятствий, таких как здания или деревья
2. GNSS (Глобальная навигационная спутниковая система)
Определение: GNSS — это общий термин для спутниковых навигационных систем, обеспечивающих глобальное покрытие. В его состав входят такие системы, как GPS США, ГЛОНАСС России, Galileo Европейского Союза и BeiDou Китая.
Как это работает: приемник GNSS может использовать сигналы от нескольких группировок спутников, что повышает точность и надежность по сравнению с использованием одной системы, такой как GPS. Имея доступ к большему количеству спутников, GNSS может обеспечить более высокую точность и надежность позиционирования в различных условиях.
Приложения: GNSS используется в приложениях, требующих более высокой точности и надежности, таких как автономные транспортные средства, современные дроны и геопространственная съемка.
Купить модуль GNSS для дрона:
Преимущества:
- Более высокая точность и надежность по сравнению с использованием только GPS
- Лучшая производительность в сложных условиях
Ограничения:
- Дороже, чем односистемные приемники
3. RTK (кинематика в реальном времени)
Определение: RTK — это технология коррекции GPS, которая повышает точность данных о местоположении, полученных от спутниковых систем позиционирования. RTK использует стационарную базовую станцию и мобильный приемник для внесения поправок в реальном времени, достигая точности сантиметрового уровня.
Как это работает: Системы RTK включают в себя базовую станцию, которая остается в фиксированном месте, и ровер или мобильную станцию (например,г, дрон). Базовая станция принимает сигналы со спутников и рассчитывает поправки на основе своего известного положения. Затем он передает эти поправки на марсоход, который применяет их к своим собственным спутниковым данным, значительно повышая точность.
Приложения: RTK необходим в приложениях, требующих высокой точности, таких как точное земледелие (например,г, посадка, опрыскивание), съемка строительной площадки и сбор геопространственных данных.
GPS-модуль Holybro H-RTK F9P Rover Lite
Преимущества:
- Точность до сантиметра
- Коррекция в реальном времени
Ограничения:
- Требуется базовая станция и надежная линия связи
- Более высокая стоимость и сложность
4. PPK (кинематика постобработки)
Определение: PPK — это еще одна технология коррекции GPS, аналогичная RTK, но отличающаяся временем коррекции. Вместо поправок в реальном времени поправки PPK применяются после сбора данных во время постобработки.
Как это работает: В PPK и базовая станция, и ровер независимо записывают спутниковые данные. После завершения миссии данные с обеих станций обрабатываются вместе для расчета точных поправок и повышения точности.
Приложения: PPK часто используется в приложениях, где поправки в реальном времени не являются критическими, таких как аэрофотосъемка, топографическое картографирование и управление активами.
CUAV NEW C-RTK 2 поддерживает модуль PPK и RTK GNSS
Преимущества:
- Точность до сантиметра
- Нет необходимости в канале связи в реальном времени
Ограничения:
- Исправления недоступны в режиме реального времени
- Требуется постобработка данных
Заключение
Понимание различий между GPS, GNSS, RTK и PPK необходимо для выбора правильной системы позиционирования для вашего дрона.
- GPS подходит для общей навигации и базового позиционирования.
- GNSS обеспечивает повышенную точность и надежность для более требовательных приложений.
- RTK обеспечивает точность на уровне сантиметра в реальном времени, необходимую для задач, требующих немедленного высокоточного позиционирования.
- PPK обеспечивает такую же высокую точность, но подходит для приложений, где приемлема постобработка и точность в реальном времени не является критической.
Выбор подходящей системы зависит от конкретных требований вашего проекта, включая необходимую точность, бюджет и условия эксплуатации. Используя эти передовые технологии позиционирования, дроны могут достичь беспрецедентного уровня точности и функциональности в различных областях.
Подробнее о GPS-модуле дрона