无人机上RTK的作用
无人机上RTK的作用
RTK(Real-Time Kinematic)技术在无人机领域的应用,不仅提高了定位精度,还大大提升了作业效率。本文将为您详细解析RTK技术的原理及其在无人机上的具体应用。
什么是RTK及其作用
RTK(Real-Time Kinematic)定位技术是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。
如图所示,基站与A点的距离比较近,因此他们接收卫星信号时受到的大气层影响也基本接近。基站本身已知所处位置的坐标,在得到卫星信号提供的坐标之后与原数据做新差分,并将差分的结果告知A点,因此A点也可以得到高精度的结果。
RTK对于无人机的作用
在测绘和农业植保领域,RTK技术能够显著提高无人机的定位精度,降低飞行误差。由于卫星信号的多路径效应以及大气中对卫星信号的折射和反射,当田地周边出现防风林或者天气环境影响时,卫星的定位精度就会降低,导致作业中的无人机出现航线偏移。
航线偏移存在一定的风险,在使用普通GPS进行定位时,航线偏移的误差甚至可能达到10米左右。如果偏移量太大,将可能导致无人机撞上建筑物、树林或其他事故发生。因此,这样的自主飞行并不能让人完全放心,操作员仍需要全神贯注地盯着整个作业过程,随时准备干预。
通过下图我们先来了解一下GPS和RTK定位的其中一个特点:
普通GPS的圆概率误差(CEP)有50%左右的概率在2.5米以内,另外50%的误差可能更大,甚至接近10米。当我们想要寻找O点的位置时,普通的GPS会告诉我们O点在A处,而A则是黄圈直径10米范围内的任意一个点。RTK通过实时差分技术,可以将范围缩小到10cm内。
飞机在作业时获取到的航线坐标并不是一条直线,而是一个有宽度的区域。如果使用GPS定位进行航线作业,则区域的宽度在0-10米的范围内,此时飞机实际飞行的轨迹将会是一条歪歪扭扭的曲线,并且每一次飞行的曲线都不一致。
而使用RTK技术时,航线将是一个0-10厘米宽度的区域,与GPS相比,RTK基本等于是直线飞行,弯曲的幅度很小,因此效果将更均匀可控。