目前，P20 V2植保無人機(jī)已經(jīng)在新疆、河南等地的農(nóng)田上空開始規(guī)模作業(yè)，其飛行航線的偏移已經(jīng)比一張銀行卡還小。今天我們來了解一下，讓P20 V2能夠?qū)崿F(xiàn)高精度穩(wěn)定飛行的黑科技——RTK技術(shù)。
先從GPS定位講起
衛(wèi)星信號(hào)是通過無線電波傳送的，那么理想速度就是光速c，用△t*c就能得到GPS接收器與衛(wèi)星的距離。GPS接收器通過與至少4顆衛(wèi)星通訊，計(jì)算與這些衛(wèi)星的距離，就能確定自己在地球上的坐標(biāo)。這就是GPS定位的原理。
在使用RTK模塊之前，P20的測繪定點(diǎn)與飛行定位都是依賴于GPS技術(shù)，但是由于GPS信號(hào)通過電離層與對(duì)流層時(shí)信號(hào)的路徑要發(fā)生彎曲，傳播路徑發(fā)生變化從而使信號(hào)傳輸時(shí)間△t發(fā)生偏差，導(dǎo)致GPS的定位精度≥1米。
除了電離層和對(duì)流層的影響，GPS信號(hào)也有可能是在不同的障礙物上反射后才被接收到，這就是所謂的“多路徑效應(yīng)”。此外，衛(wèi)星上使用銫原子鐘，而 GPS接收器上不一定使用銫原子鐘，因?yàn)橘F呀，所以兩者的時(shí)間也許不同步，就像你手表上的時(shí)間跟你家客廳掛鐘的時(shí)間不同步一樣，就會(huì)有所謂的“鐘差”。
電離層、對(duì)流層、鐘差、多路徑效應(yīng)等多個(gè)因素，就是讓GPS的誤差較大，甚至高達(dá)十幾米的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
但是在實(shí)際作業(yè)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)：農(nóng)作物在大地里迎著陽光雨露蓬勃生長，也依然敏感脆弱需要呵護(hù)，農(nóng)業(yè)植保其實(shí)是個(gè)精細(xì)活兒。
我國農(nóng)田的田埂寬度普遍較小，對(duì)植保無人機(jī)飛行航線的精度要求較高。如果植保無人機(jī)不能做到精準(zhǔn)噴灑，不僅達(dá)不到防治病蟲害的效果，甚至還會(huì)產(chǎn)生藥害。
因此，為了讓植保無人機(jī)能夠更加精確地噴灑作業(yè)，極飛在新一代的P20 V2植保無人機(jī)中采用了全新的定位技術(shù)—RTK。
什么是RTK
對(duì)比上下圖可以發(fā)現(xiàn)，RTK技術(shù)主要有兩點(diǎn)區(qū)別:
(1) 與GPS模塊通過計(jì)算信號(hào)傳輸時(shí)間△t，再用△t乘以光速c得到接收器到衛(wèi)星的距離不同;RTK模塊接收的是衛(wèi)星發(fā)送的載波信號(hào)，通過對(duì)載波信號(hào)的波長個(gè)數(shù)和相位信息的計(jì)算，獲得衛(wèi)星到接收器之間更精確的距離;
(2) 增設(shè)已知自身精確坐標(biāo)的基站，實(shí)時(shí)地把觀測數(shù)據(jù)(相位觀測值)及已知數(shù)據(jù)(精確坐標(biāo))傳輸給RTK模塊，以此消除衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差，并修正信號(hào)在電離層、對(duì)流層中傳播的誤差。
通俗地說，相比起上一代的GPS定位技術(shù)，RTK使用了“載波”這一更精確的“尺子”，并通過“差分”的方式進(jìn)一步減少“尺子”本身的誤差，多重保障數(shù)據(jù)的精確性，從而將米級(jí)誤差降低到厘米級(jí)。
我們是這樣子使用RTK的
精準(zhǔn)測量地塊
使用搭載RTK模塊的手持測繪器進(jìn)行地塊測量，可以測量到高精度的田地邊界信息，進(jìn)而規(guī)劃出精度達(dá)到厘米級(jí)的航線。
P20 V2精準(zhǔn)穩(wěn)定飛行