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應用大講堂(2)|RTK系列產品的常見問題和實用技巧

差分技術的產生背景

我們最早熟知的民用差分技術主要應用在測繪行業,即對測繪地圖有精准要求以及各個地理位置資訊的精準確定等這一類對位置定位有高要求的行業,

是差分技術最先出現的使用場景。

RTK系列產品的常見問題和實用技巧/圖 來源拓攻農業

但是,隨著行業技術的不斷成熟以及生產製造成本的降低,越來越多的領域開始嘗試使用差分技術。

截止到目前為止,無人機領域應用最多的差分技術是以RTK為主,

也就是載波相位差分技術,又稱為即時動態差分技術。這一技術隨著諾瓦泰技術的不斷優化,精度以及穩定性也在不斷成熟,進一步加速了這一技術在行業內的應用和普及。

另一方面,在無人機行業早期,也就是我們最早開始接觸航模的時候,依舊是以娛樂為主,我們更注重的是操作的樂趣,比如說人機合一的快感等。

但是,隨著飛行自動駕駛技術的不斷成熟,

使得無人機能夠應用在不同行業和不同領域,而不僅僅是簡單的娛樂工具,這個時候,不管是航拍飛行器/植保無人機/物流無人機等這些儼然已經成為能夠幫我們創造價值的工具。

隨著時間的推移,人們對於這些工具的要求也開始變得越來越高。這裡以植保無人機為例,在最早的時候,我們對植保無人機的要求也許只是能飛起來,能噴藥就好。但是後來,隨著植保無人機智能化的發展,

我們需要它能夠不重噴、不漏噴、自動駕駛,甚至有些要求還要能夠自動返航,自主加藥返航等等。

這些智慧化的要求也在不斷的推動植保無人機對於定位的要求更加精准。這也是行業對RTK需求更多的原因之一。基於不同行業對於差分技術越來越多的需求,拓攻RTK系列產品也就應運而生。

如何來定義RTK技術呢?

RTK技術又稱載波相位差分技術,是建立在即時處理兩個測站的載波相位基礎之上,

它能夠即時提供觀測點的三維座標,並達到釐米級的高精度。通俗來講,即無人機在空間領域可以實現釐米級定位,不僅在水準上,在垂直高度依然能夠實現釐米級的定位。因此,與其說RTK的優勢,倒不如說是高精度釐米級定位的優勢。

RTK技術在不同使用場景下的優勢

在植保無人機領域

根據我們之前的客戶反映,以前在用普通GPS來完成飛防作業的時候,

經常會出現重噴、漏噴的現象,進而導致農作物燒苗、病蟲害再次爆發等問題。針對這一系列問題,高精度定位的重要性也就逐漸突顯出來。

由於作業地塊是確定的,在這一個地塊上,農作物的相對位置也是確定的,不管是電線杆,還是墳頭,位置和高度都是可以確定。因此,把我們測繪好的位置資訊,輸入到我們的飛控系統中,再加上飛行過程中即時的釐米級定位,就可以實現全自助的飛行。減少對飛手操作熟練度的依賴,變的更加的智慧化。

同時,RTK釐米級定位也能夠有效的保證:不會出現重噴和漏噴等現象的發生,最終也就實現了大家所希望的全自主飛行。進而增加農藥的使用效率,將殘留物降到最低,不會因為漏噴所導致病蟲害的二次爆發,從而實現農作物產量的增加。

物流無人機領域

目前京東、順豐、還有郵政,都在自主研發物流無人機。雖然物流無人機目前還處一個概念化的階段。但是,由於中國有近9億的農村人口,隨著城鎮化的發展,農村人口的購買力也在不斷上升。因此電子商務在偏遠地區的發展也呈現出今非昔比的態勢。

但是,目前制約物流無人機發展的因素還是很多,例如避障技術不夠成熟、定位精度不夠精確,再加上相關的法律條文還沒有完善等。但是如今,隨著國家未來逐漸開放200米以下的低空經濟政策,所以很多科技巨頭也開始大力研發物流無人機。

因此,隨著RTK精准定位的發展,尤其是千尋位置全國一張網的建設,不需要大家在全國各地去建基站。不管是哪一架無人機,我們都可以利用千尋位置的RTK來實現釐米級的基準定位,這樣就可以避免位置偏移,也不會因為精准不統一導致的位置偏移。這也是RTK技術在物流行業應用的必要性。

測繪行業

在以前,測繪行業主要是以固定翼測繪以及直升機測繪為主,因為相對於多旋翼來講,固定翼測繪的效率相對較高,同時,其飛行狀態和飛行高度也會相對比較穩定。但是,由於固定翼上的相機和雲台偏差不一致,尤其是很多泡沫機,其航線並不能達到很精確。最終會導致在後期處理較為複雜,重合率不一致等問題。同時,後期處理對電腦的要求也相對較高,處理速度相對較慢。

後來,隨著多旋翼無人機在行業應用領域的發展。多旋翼無人機的優勢也就逐漸凸顯出來。一方面,由於多旋翼無人機可以垂直起降,減少了很多起降平臺的困擾。另一方面,很多測繪不再需要進行40~50平方公里的測繪,當只需要1~2平方公里測繪的時候,使用多旋翼無人機,只需要起降幾次就能完成一些測繪任務。再加上多旋翼飛行更加穩定,位置精度高,雲台控制好等特點,也為後期的處理帶來了便攜,這也使得越來越多的應用場景會選擇多旋翼測繪。

以上這些行業應用的成熟,都離不開無人機的精准定位。這也是多旋翼測繪行業越來越需要RTK技術的原因。

RTK系列產品是由哪幾部分組成的呢?

RTK技術(realtime kinematic)是建立在即時處理的兩個測站的載波相位基礎上的,也就是我們常說的機載端rtk和地面基站rtk。

機載端RTK 含有板卡和天線以及我們連結板卡和天線的連接線,既然是處理兩個測站的即時資料,必然在這兩個測站之間需要能夠進行即時的通信。這個時候就需要電臺來完成通訊功能。

天空端由板卡、天線、電臺組成/圖 來源拓攻農業

地面端RTK基站,其組成部分和機載端一至,也是有板卡,天線,電臺組成。但一般地面基站通常是一體化的。比如拓攻的R20基站,極飛的移動基站。

地面端RTK基站/圖 來源網路

除此之外呢,還有一種是運用千尋位置全國一張網的服務,這種類型的RTK產品不需要我們自己來建設基站。千尋已經幫我們架設好了,而且,除了新疆、東北的部分區域之外,在全國幾乎已經達到全覆蓋。我們只需要安裝機載端rtk即可。

這個機載端rtk也是需要和千尋基站進行通訊,它們之間的電臺是我們熟知的網路電臺,換言之就和聯通、移動、電信等流量資料進行通訊。這也會在一定程度上減少我們的成本。

總之,擁有千尋位置服務的RTK系列產品,其優勢在於基站是統一的,統一基站的好處在於,只要我們的地塊位置不會改變,我們所測繪過的地塊兒,任何無人機都可以實現精准位置的統一,而不會出現偏移現象。

RTK的使用與安裝

一般來說,一套完整的RTK是由機載端和移動基站組成。那麼,拓攻機載端的 RTK主要分為:旗艦版雙天線RTK和標準版單天線RTK。

標準版單天線RTK使用與安裝

針對標準版單天線rtk,板卡上的線直接接到can2介面即可。(如下圖所示)

標準版單天線RTK使用與安裝/圖 來源拓攻農業

旗艦版雙天線RTK的使用與安裝

旗艦版雙天線RTK的板卡線接到can1介面。有些人會問到, can1已經接滿了怎麼辦?不用擔心,我們會配一個can1hub拓展模組。

除此之外,針對旗艦版雙天線RTK,雙天線的連線要垂直於飛機機頭方向。(如下圖所示)

旗艦版雙天線RTK的使用與安裝/圖 來源拓攻農業

在安裝的時候,需要注意以下幾個方面

注意將GPS的安裝牢固,不能晃動。否則會出現飛機抖動、飛機位置漂移、高度不精准等現象。

旗艦版的兩個天線安裝距離盡可能的遠。最好超過60釐米。主要由於2個天線的距離越遠定向精度越高。

基站架設要盡可能的水準,放在空闊地帶,同時盡可能的架高。這樣有助於提高通訊覆蓋範圍。同時基站需要固定好,不能搖晃。否則同樣會出現飛機抖動、飛機位置漂移、高度不精准等現象。

如何確認RTK是否開始正常工作了呢?

可通過拓攻農業APP,通過狀態清單裡可以看到GPS定位狀態是否進入固定解。

通過pc端的地面站,可以看到GPS 經緯度的數值是否只有末位數在變化。如果這時候只有末位數在變化,即進入釐米級定位狀態,也就是進入RTK固定解狀態。

拓攻移動基站的工作模式包含哪些呢?

1、基站模式

在基站模式下,移動基站能夠為機載端提供RTK定位資料。

2、打點模式

在打點模式下,移動基站能夠作為打點器為地塊兒採集邊界資訊。

如何進行打點呢?

移動基站打點

移動基站打點前提是有一個基準站。移動基站打點又分為兩種模式,分別是雙基站打點模式和網路基站打點模式。在有千尋網路覆蓋的區域,直接採用我們的網路基站打點模式。在沒有千尋網路覆蓋的區域,就需要採用雙基站打點模式。

在正式開始打點之前,我們需要先確認移動基站是否在打點模式,如果不在打點模式,我們需要先將移動基站切換到打點模式。切換方式如下圖所示:

切換方式/圖 來源拓攻農業

打開拓攻農業APP,通過個人中心裡的RTK設置。接著打開手機藍牙連結RTK的移動基站,更改RTK模式。確認APP與RTK基站正常通訊,點擊新增地塊即可。進入介面後可以看到打點以及設置障礙點,完成打點後我們便可以自動規劃航線,完成自主飛行。

飛機打點

打開拓攻農業app,確認app與飛機正常通訊,點擊新增地塊之後,可以看到飛機測繪,完成地塊名稱的設置,進入介面後可以看到打點以及設置障礙點。這種方式可以省卻一個打點器。完成打點後,我們便可以自動規劃航線,完成自主飛行。(如下圖所示)

飛機打點/圖 來源拓攻農業

◆ ◆ ◆

以上就是關於RTK系列產品的實用技巧和常見問題的全部內容,如果後期大家在使用RTK系列產品過程中有遇到任何問題以及實際作業過程中的經驗都可以跟我們分享,也有助於我們對產品進行進一步的優化,從而給大家提供更好更實用的產品。

“應用大講堂”詳細規則請點擊“閱讀原文”。

就可以實現全自助的飛行。減少對飛手操作熟練度的依賴,變的更加的智慧化。

同時,RTK釐米級定位也能夠有效的保證:不會出現重噴和漏噴等現象的發生,最終也就實現了大家所希望的全自主飛行。進而增加農藥的使用效率,將殘留物降到最低,不會因為漏噴所導致病蟲害的二次爆發,從而實現農作物產量的增加。

物流無人機領域

目前京東、順豐、還有郵政,都在自主研發物流無人機。雖然物流無人機目前還處一個概念化的階段。但是,由於中國有近9億的農村人口,隨著城鎮化的發展,農村人口的購買力也在不斷上升。因此電子商務在偏遠地區的發展也呈現出今非昔比的態勢。

但是,目前制約物流無人機發展的因素還是很多,例如避障技術不夠成熟、定位精度不夠精確,再加上相關的法律條文還沒有完善等。但是如今,隨著國家未來逐漸開放200米以下的低空經濟政策,所以很多科技巨頭也開始大力研發物流無人機。

因此,隨著RTK精准定位的發展,尤其是千尋位置全國一張網的建設,不需要大家在全國各地去建基站。不管是哪一架無人機,我們都可以利用千尋位置的RTK來實現釐米級的基準定位,這樣就可以避免位置偏移,也不會因為精准不統一導致的位置偏移。這也是RTK技術在物流行業應用的必要性。

測繪行業

在以前,測繪行業主要是以固定翼測繪以及直升機測繪為主,因為相對於多旋翼來講,固定翼測繪的效率相對較高,同時,其飛行狀態和飛行高度也會相對比較穩定。但是,由於固定翼上的相機和雲台偏差不一致,尤其是很多泡沫機,其航線並不能達到很精確。最終會導致在後期處理較為複雜,重合率不一致等問題。同時,後期處理對電腦的要求也相對較高,處理速度相對較慢。

後來,隨著多旋翼無人機在行業應用領域的發展。多旋翼無人機的優勢也就逐漸凸顯出來。一方面,由於多旋翼無人機可以垂直起降,減少了很多起降平臺的困擾。另一方面,很多測繪不再需要進行40~50平方公里的測繪,當只需要1~2平方公里測繪的時候,使用多旋翼無人機,只需要起降幾次就能完成一些測繪任務。再加上多旋翼飛行更加穩定,位置精度高,雲台控制好等特點,也為後期的處理帶來了便攜,這也使得越來越多的應用場景會選擇多旋翼測繪。

以上這些行業應用的成熟,都離不開無人機的精准定位。這也是多旋翼測繪行業越來越需要RTK技術的原因。

RTK系列產品是由哪幾部分組成的呢?

RTK技術(realtime kinematic)是建立在即時處理的兩個測站的載波相位基礎上的,也就是我們常說的機載端rtk和地面基站rtk。

機載端RTK 含有板卡和天線以及我們連結板卡和天線的連接線,既然是處理兩個測站的即時資料,必然在這兩個測站之間需要能夠進行即時的通信。這個時候就需要電臺來完成通訊功能。

天空端由板卡、天線、電臺組成/圖 來源拓攻農業

地面端RTK基站,其組成部分和機載端一至,也是有板卡,天線,電臺組成。但一般地面基站通常是一體化的。比如拓攻的R20基站,極飛的移動基站。

地面端RTK基站/圖 來源網路

除此之外呢,還有一種是運用千尋位置全國一張網的服務,這種類型的RTK產品不需要我們自己來建設基站。千尋已經幫我們架設好了,而且,除了新疆、東北的部分區域之外,在全國幾乎已經達到全覆蓋。我們只需要安裝機載端rtk即可。

這個機載端rtk也是需要和千尋基站進行通訊,它們之間的電臺是我們熟知的網路電臺,換言之就和聯通、移動、電信等流量資料進行通訊。這也會在一定程度上減少我們的成本。

總之,擁有千尋位置服務的RTK系列產品,其優勢在於基站是統一的,統一基站的好處在於,只要我們的地塊位置不會改變,我們所測繪過的地塊兒,任何無人機都可以實現精准位置的統一,而不會出現偏移現象。

RTK的使用與安裝

一般來說,一套完整的RTK是由機載端和移動基站組成。那麼,拓攻機載端的 RTK主要分為:旗艦版雙天線RTK和標準版單天線RTK。

標準版單天線RTK使用與安裝

針對標準版單天線rtk,板卡上的線直接接到can2介面即可。(如下圖所示)

標準版單天線RTK使用與安裝/圖 來源拓攻農業

旗艦版雙天線RTK的使用與安裝

旗艦版雙天線RTK的板卡線接到can1介面。有些人會問到, can1已經接滿了怎麼辦?不用擔心,我們會配一個can1hub拓展模組。

除此之外,針對旗艦版雙天線RTK,雙天線的連線要垂直於飛機機頭方向。(如下圖所示)

旗艦版雙天線RTK的使用與安裝/圖 來源拓攻農業

在安裝的時候,需要注意以下幾個方面

注意將GPS的安裝牢固,不能晃動。否則會出現飛機抖動、飛機位置漂移、高度不精准等現象。

旗艦版的兩個天線安裝距離盡可能的遠。最好超過60釐米。主要由於2個天線的距離越遠定向精度越高。

基站架設要盡可能的水準,放在空闊地帶,同時盡可能的架高。這樣有助於提高通訊覆蓋範圍。同時基站需要固定好,不能搖晃。否則同樣會出現飛機抖動、飛機位置漂移、高度不精准等現象。

如何確認RTK是否開始正常工作了呢?

可通過拓攻農業APP,通過狀態清單裡可以看到GPS定位狀態是否進入固定解。

通過pc端的地面站,可以看到GPS 經緯度的數值是否只有末位數在變化。如果這時候只有末位數在變化,即進入釐米級定位狀態,也就是進入RTK固定解狀態。

拓攻移動基站的工作模式包含哪些呢?

1、基站模式

在基站模式下,移動基站能夠為機載端提供RTK定位資料。

2、打點模式

在打點模式下,移動基站能夠作為打點器為地塊兒採集邊界資訊。

如何進行打點呢?

移動基站打點

移動基站打點前提是有一個基準站。移動基站打點又分為兩種模式,分別是雙基站打點模式和網路基站打點模式。在有千尋網路覆蓋的區域,直接採用我們的網路基站打點模式。在沒有千尋網路覆蓋的區域,就需要採用雙基站打點模式。

在正式開始打點之前,我們需要先確認移動基站是否在打點模式,如果不在打點模式,我們需要先將移動基站切換到打點模式。切換方式如下圖所示:

切換方式/圖 來源拓攻農業

打開拓攻農業APP,通過個人中心裡的RTK設置。接著打開手機藍牙連結RTK的移動基站,更改RTK模式。確認APP與RTK基站正常通訊,點擊新增地塊即可。進入介面後可以看到打點以及設置障礙點,完成打點後我們便可以自動規劃航線,完成自主飛行。

飛機打點

打開拓攻農業app,確認app與飛機正常通訊,點擊新增地塊之後,可以看到飛機測繪,完成地塊名稱的設置,進入介面後可以看到打點以及設置障礙點。這種方式可以省卻一個打點器。完成打點後,我們便可以自動規劃航線,完成自主飛行。(如下圖所示)

飛機打點/圖 來源拓攻農業

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以上就是關於RTK系列產品的實用技巧和常見問題的全部內容,如果後期大家在使用RTK系列產品過程中有遇到任何問題以及實際作業過程中的經驗都可以跟我們分享,也有助於我們對產品進行進一步的優化,從而給大家提供更好更實用的產品。

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