探索無人機定位系統：GPS，GNSS，RTK和PPK
無人機為從航空攝影到精準農業和測繪等各種任務提供了創新解決方案，徹底改變了許多行業。實現這些功能的關鍵組件是無人機的定位系統。本文將探討無人機使用的不同定位技術：GPS、GNSS、RTK 和 PPK，並詳細介紹它們的功能、優勢和應用。
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1. GPS（全球定位系統）
定義：GPS，即全球定位系統，是由美國政府營運的衛星導航系統。它利用衛星網路向地球上任何地方的 GPS 接收器提供地理位置和時間訊息，只要至少有四顆衛星處於暢通無阻的視線範圍內。
工作原理：GPS 接收器透過對繞地球運行的 GPS 衛星發出的訊號進行計時來計算其位置。每顆衛星都會傳輸包含其位置和訊號發送精確時間的資料。接收器利用這些數據計算與每顆衛星的距離，並使用三邊測量法確定其位置。
應用：GPS 廣泛用於消費性設備的導航，包括智慧型手機、汽車導航系統和無人機。它為許多休閒和商用無人機應用提供了足夠的精度，例如基本導航和位置追蹤。
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優勢：
- 全球覆蓋
- 經濟高效
- 方便使用
限制：
- 精準度一般在2-10公尺以內
- 建築物或樹木等障礙物可能會降低效能
2. GNSS（全球導航衛星系統）
定義：GNSS 是提供全球覆蓋的衛星導航系統的總稱。它包括美國的 GPS、俄羅斯的 GLONASS、歐盟的伽利略和中國的北斗等系統。
工作原理：GNSS 接收器可以使用多個衛星星座的訊號，與使用 GPS 等單一系統相比，其精確度和可靠性更高。透過存取更多衛星，GNSS 可以在各種環境下提供更好的定位精度和穩定性。
應用：GNSS 用於需要更高精度和可靠性的應用，例如自動駕駛汽車、先進無人機和地理空間測量。
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優勢：
- 與單獨使用 GPS 相比，具有更高的準確性和可靠性
- 在具有挑戰性的環境中表現較佳
限制：
- 比單系統接收器昂貴
3. RTK（實時動態）
定義：RTK 是一種 GPS 校正技術，可提高基於衛星定位系統的位置資料的精確度。RTK 使用固定基地台和移動接收器提供即時校正，實現厘米級精度。
工作原理：RTK 系統包括一個位於固定位置的基地台和一個流動站或移動站（e.g（無人機）。基地台接收衛星訊號，並根據已知位置計算修正值。然後，基地台將這些修正值傳送給探測車，偵測車再應用於自身的衛星數據，從而顯著提高精準度。
應用：RTK 在精準農業等需要高精度的應用中至關重要（e.g.、種植、噴灑）、工地勘測和地理空間資料收集。
Holybro H-RTK F9P Rover Lite GPS 模組
優勢：
- 厘米級精度
- 即時修正
限制：
- 需要基地台和可靠的通訊鏈路
- 成本和複雜性更高
4. PPK（後處理運動學）
定義：PPK 是另一種類似 RTK 的 GPS 校正技術，但校正時間有所不同。 PPK 校正不是即時校正，而是在資料收集後，在後製過程中應用。
工作原理：在 PPK 中，基地台和探測車分別獨立記錄衛星資料。任務完成後，兩個站的資料會一起處理，以計算精確的校正值並提高精度。
應用：PPK 通常用於即時校正較不重要的應用，例如航空攝影、地形測繪和資產管理。
CUAV 全新 C-RTK 2 支援 PPK 和 RTK GNSS 模組
優勢：
- 厘米級精度
- 無需實時通信鏈接
限制：
- 無法即時修正
- 需要對資料進行後處理
結論
了解 GPS、GNSS、RTK 和 PPK 之間的差異對於為您的無人機應用選擇正確的定位系統至關重要。
- 全球定位系統 適用於一般導航和基本定位需求。
- 全球導航衛星系統 為要求更嚴格的應用提供更高的準確性和可靠性。
- 即時動態 提供需要即時、高精度定位的任務所需的即時、公分級精度。
- 磷酸肌酸激酶 提供類似的高精度，但適用於後處理可接受且即時精度不重要的應用。
選擇合適的系統取決於專案的特定要求，包括所需的精度、預算和操作條件。透過利用這些先進的定位技術，無人機可以在各個領域實現前所未有的精度和功能水平。
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