Utforska drönspositioneringssystem: GPS, GNSS, RTK och PPK

Drönare har revolutionerat många branscher genom att erbjuda innovativa lösningar för uppgifter som sträcker sig från flygfotografering till precisionsjordbruk och kartläggning. En avgörande komponent som möjliggör dessa funktioner är drönarens positioneringssystem. Den här artikeln kommer att utforska de olika positioneringstekniker som används i drönare: GPS, GNSS, RTK och PPK, och i detalj beskriva deras funktioner, fördelar och tillämpningar.

Köpa Drönare GPS-moduler

1. GPS (Globalt positioneringssystem)

DefinitionGPS, eller Global Positioning System, är ett satellitbaserat navigationssystem som drivs av USA:s regering. Det använder ett nätverk av satelliter för att tillhandahålla geolokaliserings- och tidsinformation till en GPS-mottagare var som helst på jorden, så länge det finns fri sikt till minst fyra satelliter.

Hur det fungerarEn GPS-mottagare beräknar sin position genom att tajma signalerna som skickas av GPS-satelliter som kretsar kring jorden. Varje satellit sänder data som inkluderar satellitens position och den exakta tidpunkten då signalen skickades. Mottagaren använder dessa data för att beräkna avståndet till varje satellit och bestämmer dess position med hjälp av trilateration.

ApplikationerGPS används ofta för navigering i konsumentenheter, inklusive smartphones, bilnavigationssystem och drönare. Den ger tillräcklig noggrannhet för många fritids- och kommersiella drönarapplikationer, såsom grundläggande navigering och positionsspårning.

Några GPS-modul för drönare

SOLOGOOD M10 GPS-modul

GEPRC GEP-M1025 GPS-modul

Fördelar:

• Global täckning
• Kostnadseffektiv
• Lätt att använda

Begränsningar:

• Noggrannheten är generellt inom 2–10 meter
• Prestandan kan försämras av hinder som byggnader eller träd

2. GNSS (Globalt navigationssatellitsystem)

DefinitionGNSS är ett paraplynamn för satellitnavigeringssystem som ger global täckning. Det inkluderar system som USA:s GPS, Rysslands GLONASS, Europeiska unionens Galileo och Kinas BeiDou.

Hur det fungerarEn GNSS-mottagare kan använda signaler från flera satellitkonstellationer, vilket förbättrar noggrannheten och tillförlitligheten jämfört med att använda ett enda system som GPS. Genom att få tillgång till fler satelliter kan GNSS ge bättre positioneringsnoggrannhet och robusthet i olika miljöer.

ApplikationerGNSS används i tillämpningar som kräver högre noggrannhet och tillförlitlighet, såsom autonoma fordon, avancerade drönare och geospatial kartläggning.

Köp drönare GNSS-modul:

Matek Systems GNSS M10Q

Fördelar:

• Högre noggrannhet och tillförlitlighet jämfört med enbart GPS
• Bättre prestanda i krävande miljöer

Begränsningar:

• Dyrare än mottagare med ett enda system

3. RTK (realtidskinematik)

DefinitionRTK är en GPS-korrigeringsteknik som förbättrar precisionen hos positionsdata som härrör från satellitbaserade positioneringssystem.RTK använder en stationär basstation och en mobil mottagare för att ge korrigeringar i realtid, vilket uppnår noggrannhet på centimeternivå.

Hur det fungerarRTK-system innefattar en basstation som förblir på en fast plats och en rover- eller mobilstation (e.g... en drönare). Basstationen tar emot signaler från satelliter och beräknar korrigeringar baserat på sin kända position. Den sänder sedan dessa korrigeringar till rovern, som tillämpar dem på sina egna satellitdata, vilket avsevärt förbättrar noggrannheten.

ApplikationerRTK är avgörande i tillämpningar som kräver hög precision, såsom precisionsjordbruk (e.g., plantering, besprutning), byggarbetsplatsmätning och insamling av geospatiala data.

CUAV RTK 9Ps GNSS-modul

Holybro H-RTK F9P Rover Lite GPS-modul

Holybro H-RTK F9P GNSS

Fördelar:

• Noggrannhet på centimeternivå
• Korrigeringar i realtid

Begränsningar:

• Kräver en basstation och en pålitlig kommunikationslänk
• Högre kostnad och komplexitet

4. PPK (Efterbehandlad kinematisk)

DefinitionPPK är en annan GPS-korrigeringsteknik som liknar RTK men som skiljer sig åt i tidpunkten för korrigeringarna. Istället för realtidskorrigeringar tillämpas PPK-korrigeringar efter att data har samlats in, under efterbehandlingen.

Hur det fungerarI PPK registrerar både basstationen och rovern satellitdata oberoende av varandra. Efter att uppdraget är avslutat bearbetas data från båda stationerna tillsammans för att beräkna exakta korrigeringar och förbättra noggrannheten.

ApplikationerPPK används ofta i tillämpningar där realtidskorrigeringar inte är avgörande, såsom flygfotografering, topografisk kartläggning och tillgångshantering.

CUAV NY C-RTK 2 stöder PPK- och RTK GNSS-modul

Fördelar:

• Noggrannhet på centimeternivå
• Inget behov av en realtidskommunikationslänk

Begränsningar:

• Korrigeringar är inte tillgängliga i realtid
• Kräver efterbehandling av data

Slutsats

Att förstå skillnaderna mellan GPS, GNSS, RTK och PPK är viktigt för att välja rätt positioneringssystem för din drönarapplikation.

• GPS är lämplig för allmän navigering och grundläggande positioneringsbehov.
• GNSS erbjuder förbättrad noggrannhet och tillförlitlighet för mer krävande tillämpningar.
• RTK ger realtidsprecision på centimeternivå som är nödvändig för uppgifter som kräver omedelbar positionering med hög noggrannhet.
• PPK erbjuder liknande hög precision men är lämplig för tillämpningar där efterbehandling är acceptabel och realtidsnoggrannhet inte är kritisk.

Att välja lämpligt system beror på de specifika kraven för ditt projekt, inklusive nödvändig noggrannhet, budget och driftsförhållanden. Genom att utnyttja dessa avancerade positioneringstekniker kan drönare uppnå oöverträffade nivåer av precision och funktionalitet inom olika områden.

Mer om Drönare GPS-modul