無人機精準導航定位會被哪些因素給影響

2020-12-07 騰訊網

航拍無人機根據具體應用可將其劃分為專業以及消費級別。消費級無人機航拍系統常採用來自手機等消費類產品的磁傳感器,而專業級無人機由於對航拍穩定性以及航拍質量的嚴格要求,因此常使用工業級的MEMS磁傳感器以保障導航定位的精確性。

目前航拍無人的導航方式綜合採用了GPS+慣性導航的方式。慣性導航通常是由兩個或以上的傳感器(陀螺儀、加速度計、磁場計和/或GPS)信息用於飛機相對地球的航向矢量和速度矢量。

加速度計用於測量加速度。藉助一個三軸加速度計可以測得一個固定平臺相對地球表面的運動方向,但是一旦平臺運動起來,情況就會變得複雜的多。如果平臺做自由落體,加速度計測得的加速度值為零。

如果平臺朝某個方向做加速度運動,各個軸向加速度值會含有重力產生的加速度值,使得無法獲得真正的加速度值。例如,安裝在60度橫滾角飛機上的三軸加速度計會測得2G的垂直加速度值,而事實上飛機相對地區表面是60度的傾角。因此,單獨使用加速度計無法使飛機保持一個固定的航向。

陀螺儀測量機體圍繞某個軸向的旋轉角速率值。使用陀螺儀測量飛機機體軸向的旋轉角速率時,如果飛機在旋轉,測得的值為非零值,飛機不旋轉時,測量的值為零。因此,在60度橫滾角的飛機上的陀螺儀測得的橫滾角速率值為零,同樣在飛機做水平直線飛行時,角速率值為零。

可以通過角速率值的時間積分來估計當前的橫滾角度,前提是沒有誤差的累積。陀螺儀測量的值會隨時間漂移,經過幾分鐘甚至幾秒鐘定會累積出額外的誤差來,而最終會導致對飛機當前相對水平面橫滾角度完全錯誤的認知。因此,單獨使用陀螺儀也無法保持飛機的特定航向。

由此可以看出加速度計在較長時間的測量值(確定飛機航向)是正確的,而在較短時間內由於信號噪聲的存在,則會出現誤差。陀螺儀在較短時間內則比較準確而較長時間則會有與漂移而存有誤差。因此,需要兩者(相互調整)來確保航向的正確。

事實上,即使使用了兩者,也只可以用於測得飛機的俯仰和橫滾角度。對於偏航角度,由於偏航角和重力方向正交,無法用加速度計測量得到,而由於MEMS磁傳感器對磁場變化和慣性力十分敏感,因此常用作校準測量偏航角度的陀螺儀的漂移值。

相關焦點

  • 影響GPS定位誤差的因素?
    GPs定位的核心功能是精準定位!如今GPS已廣泛應用於軍事,如飛彈制導,軍艦導航,環境監測,距離測量,面積測量,智能穿戴如電話手錶,智慧交通,GPS車輛管理,GPS導航,等。給人們的生產生活帶來了極大的便利。
  • 詳析GPS漂移現象與定位不精準的諸多因素
    二、影響GPS定位精度的外界因素   我們簡單的了解GPS定位的原理後,那麼到底是哪些因素會影響到GPS的定位精度,從而產生了衛星信號飄逸和位置偏差呢?首先分析對外界條件對於GPS定位定位精度所產生的影響。   1、大氣層(特指電離層和對流層對GPS信號的延遲)   電離層延遲是由於地球周圍的電離層對電磁波的折射效應,使得GPS信號的傳播速度發生變化,這種變化稱為電離層延遲。
  • 北鬥衛星導航系統在無人機上的應用
    為無人機提供位置信息是北鬥的首要任務,基於北鬥的地基增強系統的精準定位功能和數位化地圖庫配合可在電子地圖上標註出無人機的實時位置和相應時間。2、顯著提高無人機導航的可靠性。因為在2013年農業部出臺了關於加快推進現代植物保護體系建設的意見,鼓勵有條件地區發展無人機防治病蟲害的功能,所以可以預計在今後的三到五年之內,無人機的農業植保市場會迎來一個非常成熟的政策環境。
  • GPS定位準不準 決定定位精度的諸多因素
    我們簡單的了解GPS定位的原理後,那麼到底是哪些因素會影響到GPS的定位精度,從而產生了衛星信號飄逸和位置偏差呢?首先分析對外界條件對於GPS定位定位精度所產生的影響。,但是精準並不代表完美,因此仍會有一些微小的誤差產生,即使衛星的定位會持續的被監控著,但並不是每一秒都處於被監視的狀態之中,這期間一旦有微小的定位誤差或衛星星曆的誤差產生,便會影響到接受器在定位計算時的準確性。
  • 汽車導航突然不能定位怎麼回事?
    導航如何工作汽車導航來說是由衛星、車載終端接收器、天線和顯示器所組成,GPS導航也會使用一個內置的羅盤,運動傳感器,以及測速儀通過天線同時接收到多個GPS衛星播放的信號通過計算,講位置反饋在顯示器終端上,此刻就能知道自己的位置,理論上來說的話汽車內的GPS接收器可以精準定位到10至15米的範圍,如果終端安裝有單獨的GPS接收器,那麼汽車的精準度可以達到3米範圍,它會準確判斷出你的所在位置。
  • 農業植保的精準導航——基於RTK技術的地理信息採集 | 雷鋒網公開課
    ,不管那種現象都會造成重噴或漏噴現象,很難做到所謂的精準作業,目前飛控高度測量主要以氣壓計為主(氣壓計受環境影響很大),即使有些飛控採用氣壓計和雷達,超聲波或雷射的融合技術,也只能在一定程度上改善定高誤差,由於衛星軌道誤差,電離層,對流層對GPS定位影響很大,GPS定位精度也無法滿足精準作業的要求,而引入RTK(Real - time kinematic,載波相位差分技術)可以使飛行誤差控制在釐米級範圍內
  • 導航定位不準 你聽過「高精度定位」嗎
    [ZOL汽車電子]很多人可能都遇到過這樣的場景:當你到了某個陌生的地方或某個不夠開闊的地方,想要使用手機進行導航,但是定位經常會出現「飄來飄去」的情況,一會兒顯示在東邊,一會兒顯示在西邊;再比如,想去一個路口的東南角,結果導航給你導到了西北角……除非方向感特別強,否則迷路幾乎是妥妥的。
  • 你認識的北鬥系統只是用於定位導航嗎?
    科學時訊:2020年7月31日中國宣布,北鬥衛星導航系統正式全面開通!幾代人的心願也是如願完成。北鬥是繼美國GPS後,第四大全球衛星導航系統。它的成功,一方面為全世界的通訊與導航提供了新的選擇,另一方面彌補了GPS的不足,精度更高,具有簡訊功能等。
  • GNSS高精度定位為無人機測繪作業賦能
    飛行路線的精準控制是無人機作業的關鍵。現在無人機的行業應用場景複雜,差異化大,用戶的個性化需求增多,其中對於飛行路線設置的需求也是五花八門。如果能在起飛前設置路線,就像車載導航那樣帶領無人機直達目的地,不僅能提高作業效率,還能降低人為操作失誤帶來的損失和風險。由於GNSS系統具有全天候、高精度定位等特點,目前已廣泛應用於無人機定位和導航。
  • 高精度定位 北鬥衛星導航系統助力疫情防控
    面對疫情暴發,北鬥衛星導航系統快速響應,融入多項疫情防控工作之中。北鬥高精度定位設備,確保火神山和雷神山醫院的測量標繪工作迅速完成;基於北鬥的無人設備,既能運送醫用物資又能實現防疫作業……北鬥馳援,讓防控工作更加高效精準,我們戰勝疫情的底氣與信心更足。
  • 北鬥高精度定位賦能無人機監控
    伴隨著無人機飛行器技術的快速發展和逐漸成熟,保證飛機的導航精度是無人機監管中最重要的環節。隨著北鬥衛星導航系統的發展,將北鬥應用於無人機飛行監控,不僅可提高無人機導航定位設備的定位精度,還可以大幅減低無人機系統的成本,大大促進了其在民用領域的應用。
  • 媒體:定位更精準,抗幹擾能力強
    光明日報7月31日消息,第55顆北鬥導航衛星的成功發射,意味著我國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統——北鬥全球組網成功,能夠在全球範圍內全天候、全天時為用戶提供高精度的定位、導航、授時服務,以及獨有的短報文通信能力。
  • 無人機可以像蝙蝠一樣使用「回聲定位」了
    蝙蝠可以通過回聲定位在黑暗中找到自己的路,那麼為什麼它們不能在黑暗中找到路呢?研究人員已經做到了這一點。他們開發了一個無人機導航系統,只需要四個麥克風和一個揚聲器。它依賴於熟悉的通過產生回聲來測量距離的概念,但使用基於通信代數的算法「回聲排序」來確定哪些距離代表給定的對象。
  • 北鬥導航,將會怎樣影響我們的生活
    隨著第55顆北鬥導航衛星的發射,北鬥3號全球衛星導航系統將給人們的生產和生活帶來哪些變化?記者採訪了千尋執行長陳金培。巴士旅行將有更準確的到達提示「以前每個人都使用北鬥導航系統,這有兩個最大的問題。」陳金培解釋。
  • 西班牙技術工組和無人機導航合作拓展了無人機的解決方案
    技術工組公司和無人機導航公司都擁有100%的西班牙資本,將為下一代武器系統(NGWS)/未來空戰系統(FCAS)等主要航空計劃貢獻其創新能力。技術工組公司和無人機導航公司擴大了無人機解決方案的範圍該協議產生的工業和技術合作將加強西班牙對大型歐洲未來空中系統計劃的貢獻技術工組公司和無人機導航公司已經籤署了一項在未來的航空系統範圍內進行戰略合作的框架協議
  • 北鬥GNSS衛星導航定位晶片架構和設計發展趨勢
    衛星導航定位系統作為國家重大空間和信息化基礎設施,是國家經濟安全、國防安全、國土安全和公共安全的重大技術支撐系統和基礎資源。衛星導航定位核心晶片作為衛星導航定位終端產品的核心部件、產業鏈發展的源頭和動力,在衛星導航產業中發揮著舉足輕重的作用。
  • RTK和GPS定位的區別在哪裡?
    這一點被手機GPS導航坑過的人肯定有所體會。另外,GPS無法支持精準定高,誤差可能高達十幾米。研發和設計高精度的定位系統,一直是各大無人機廠商尋求技術突破的著力點。如果不能做到精準噴灑,不僅達不到防治病蟲害的效果,甚至還可能產生藥害。傳統植保無人機正是由於GPS定位偏差,會有掉高、飛不直等現象,常常出現重噴、漏噴等問題,如何實現精準噴灑一直是業內不遺餘力攻克的技術難題。
  • 四大場景實測 雙頻GPS小米8定位更精準
    小米8作為全球首款雙頻GPS手機,可實現超精準定位,能夠幫助所有需要定位服務的應用提升用戶體驗,發布會提到雙頻GPS相比傳統單頻GPS手機定位精度可提升3-5倍。那麼實際效果如何呢?
  • 北鬥導航,將這樣影響我們的生活
    隨著衛星數量逐步增加,加上地基增強系統,北鬥導航系統的定位能力從以前的10米到5米,提高到釐米級。2019年11月,在上海洋山深水港啟動的「5G+L4級智能駕駛重卡」示範運營活動中,上汽集團首批L4級智能駕駛重型卡車實現了一次性精準停車、近距離自動列隊行駛,這將推動洋山港智能轉運效率和東海大橋行駛能力提升。「目前,上汽智能重卡已經做到誤差±3釐米,比洋山港小於±5釐米的技術要求更精準,並且一次成功率已到達100%,單點裝卸作業效率提升10%。」
  • 石英加速度計在無人機與定位系統領域的應用
    打開APP 石英加速度計在無人機與定位系統領域的應用 發表於 2020-04-04 16:30:00   導航制導與控制是無人機系統中最複雜的系統,其功能可以有多種劃分方法,今天我們主要對無人機導航制導與控制系統的基本原理和常用方法做一下介紹和歸納。