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6月2日,拓攻微课堂有幸邀请到上海拓攻机器人有限公司的销售大区经理郭宁,为大家分享有关RTK系列产品的常见问题和实用技巧。关于当天的分享内容,拓攻农业小编已经帮大家整理成课堂笔记,方便后期大家对相关知识的复习和查阅。学员们不要忘记点击右上角收藏文章哦~



差分技术的产生背景


我们最早熟知的民用差分技术主要应用在测绘行业,即对测绘地图有精准要求以及各个地理位置信息的精准确定等这一类对位置定位有高要求的行业,是差分技术最先出现的使用场景。

但是,随着行业技术的不断成熟以及生产制造成本的降低,越来越多的领域开始尝试使用差分技术。


截止到目前为止,无人机领域应用最多的差分技术是以RTK为主,也就是载波相位差分技术,又称为实时动态差分技术。这一技术随着诺瓦泰技术的不断优化,精度以及稳定性也在不断成熟,进一步加速了这一技术在行业内的应用和普及。

另一方面,在无人机行业早期,也就是我们最早开始接触航模的时候,依旧是以娱乐为主,我们更注重的是操作的乐趣,比如说人机合一的快感等。


但是,随着飞行自动驾驶技术的不断成熟,使得无人机能够应用在不同行业和不同领域,而不仅仅是简单的娱乐工具,这个时候,不管是航拍飞行器/植保无人机/物流无人机等这些俨然已经成为能够帮我们创造价值的工具。

随着时间的推移,人们对于这些工具的要求也开始变得越来越高。这里以植保无人机为例,在最早的时候,我们对植保无人机的要求也许只是能飞起来,能喷药就好。但是后来,随着植保无人机智能化的发展,我们需要它能够不重喷、不漏喷、自动驾驶,甚至有些要求还要

能够自动返航,自主加药返航等等。 


这些智能化的要求也在不断的推动植保无人机对于定位的要求更加精准。这也是行业对RTK需求更多的原因之一。基于不同行业对于差分技术越来越多的需求,拓攻RTK系列产品也就应运而生。



如何来定义RTK技术呢?


RTK技术又称载波相位差分技术,是建立在实时处理两个测站的载波相位基础之上,它能够实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的高精度。通俗来讲,即无人机在空间领域可以实现厘米级定位,不仅在水平上,在垂直高度依然能够实现厘米级的定位。因此,与其说

RTK的优势,倒不如说是高精度厘米级定位的优势。



RTK技术在不同使用场景下的优势


  • 在植保无人机领域


根据我们之前的客户反映,以前在用普通GPS来完成飞防作业的时候,经常会出现重喷、漏喷的现象,进而导致农作物烧苗、病虫害再次爆发等问题。针对这一系列问题,高精度定位的重要性也就逐渐突显出来。


由于作业地块是确定的,在这一个地块上,农作物的相对位置也是确定的,不管是电线杆,还是坟头,位置和高度都是可以确定。因此,把我们测绘好的位置信息,输入到我们的飞控系统中,再加上飞行过程中实时的厘米级定位,就可以实现全自助的飞行。减少对飞手操作熟练度的依赖,变的更加的智能化。


同时,RTK厘米级定位也能够有效的保证:不会出现重喷和漏喷等现象的发生,最终也就实现了大家所希望的全自主飞行。进而增加农药的使用效率,将残留物降到最低,不会因为漏喷所导致病虫害的二次爆发,从而实现农作物产量的增加。 


  • 物流无人机领域


目前京东、顺丰、还有邮政,都在自主研发物流无人机。虽然物流无人机目前还处一个概念化的阶段。但是,由于中国有近9亿的农村人口,随着城镇化的发展,农村人口的购买力也在不断上升。因此电子商务在偏远地区的发展也呈现出今非昔比的态势。


但是,目前制约物流无人机发展的因素还是很多,例如避障技术不够成熟、定位精度不够精确,再加上相关的法律条文还没有完善等。但是如今,随着国家未来逐渐开放200米以下的低空经济政策,所以很多科技巨头也开始大力研发物流无人机。


因此,随着RTK精准定位的发展,尤其是千寻位置全国一张网的建设,不需要大家在全国各地去建基站。不管是哪一架无人机,我们都可以利用千寻位置的RTK来实现厘米级的基准定位,这样就可以避免位置偏移,也不会因为精准不统一导致的位置偏移。这也是RTK技术在

物流行业应用的必要性。

  

  • 测绘行业


在以前,测绘行业主要是以固定翼测绘以及直升机测绘为主,因为相对于多旋翼来讲,固定翼测绘的效率相对较高,同时,其飞行状态和飞行高度也会相对比较稳定。但是,由于固定翼上的相机和云台偏差不一致,尤其是很多泡沫机,其航线并不能达到很精确。最终会导致在后期处理较为复杂,重合率不一致等问题。同时,后期处理对电脑的要求也相对较高,处理速度相对较慢。


后来,随着多旋翼无人机在行业应用领域的发展。多旋翼无人机的优势也就逐渐凸显出来。一方面,由于多旋翼无人机可以垂直起降,减少了很多起降平台的困扰。另一方面,很多测绘不再需要进行40~50平方公里的测绘,当只需要1~2平方公里测绘的时候,使用多旋翼无人机,只需要起降几次就能完成一些测绘任务。再加上多旋翼飞行更加稳定,位置精度高,云台控制好等特点,也为后期的处理带来了便携,这也使得越来越多的应用场景会选择多旋翼测绘。


以上这些行业应用的成熟,都离不开无人机的精准定位。这也是多旋翼测绘行业越来越需要RTK技术的原因。



RTK系列产品是由哪几部分组成的呢?


RTK技术(realtime kinematic)是建立在实时处理的两个测站的载波相位基础上的,也就是我们常说的机载端rtk和地面基站rtk。

机载端RTK 含有板卡和天线以及我们链接板卡和天线的连接线,既然是处理两个测站的实时数据,必然在这两个测站之间需要能够进行实时的通信。这个时候就需要电台来完成通讯功能。 



天空端由板卡、天线、电台组成)

地面端RTK基站,其组成部分和机载端一至,也是有板卡,天线,电台组成。但一般地面基站通常是一体化的。比如拓攻的R20基站,极飞的移动基站。



除此之外呢,还有一种是运用千寻位置全国一张网的服务,这种类型的RTK产品不需要我们自己来建设基站。千寻已经帮我们架设好了,而且,除了新疆、东北的部分区域之外,在全国几乎已经达到全覆盖。我们只需要安装机载端rtk即可。


这个机载端rtk也是需要和千寻基站进行通讯,它们之间的电台是我们熟知的网络电台,换言之就和联通、移动、电信等流量数据进行通讯。这也会在一定程度上减少我们的成本。


总之,拥有千寻位置服务的RTK系列产品,其优势在于基站是统一的,统一基站的好处在于,只要我们的地块位置不会改变,我们所测绘过的地块儿,任何无人机都可以实现精准位置的统一,而不会出现偏移现象。



RTK的使用与安装


一般来说,一套完整的RTK是由机载端和移动基站组成。那么,拓攻机载端的 RTK主要分为:旗舰版双天线RTK和标准版单天线RTK。

  • 标准版单天线RTK使用与安装


针对标准版单天线rtk,板卡上的线直接接到can2接口即可。(如下图所示)



  • 旗舰版双天线RTK的使用与安装


旗舰版双天线RTK的板卡线接到can1接口。有些人会问到, can1已经接满了怎么办?不用担心,我们会配一个can1hub拓展模块。

除此之外,针对旗舰版双天线RTK,双天线的连线要垂直于飞机机头方向。(如下图所示)