目前,P20 V2植保無人機已經在新疆、河南等地的農田上空開始規模作業,其飛行航線的偏移已經比一張銀行卡還小。今天我們來了解一下,讓P20 V2能夠實現高精度穩定飛行的黑科技——RTK技術。
在使用RTK模塊之前,P20的測繪定點與飛行定位都是依賴于GPS技術,但是由于GPS信號通過電離層與對流層時信號的路徑要發生彎曲,傳播路徑發生變化從而使信號傳輸時間△t發生偏差,導致GPS的定位精度≥1米。
除了電離層和對流層的影響,GPS信號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”。此外,衛星上使用銫原子鐘,而 GPS接收器上不一定使用銫原子鐘,因為貴呀,所以兩者的時間也許不同步,就像你手表上的時間跟你家客廳掛鐘的時間不同步一樣,就會有所謂的“鐘差”。
電離層、對流層、鐘差、多路徑效應等多個因素,就是讓GPS的誤差較大,甚至高達十幾米的罪魁禍首。但是在實際作業的過程中,我們發現:農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,農業植保其實是個精細活兒。
我國農田的田埂寬度普遍較小,對植保無人機飛行航線的精度要求較高。如果植保無人機不能做到精準噴灑,不僅達不到防治病蟲害的效果,甚至還會產生藥害。
因此,為了讓植保無人機能夠更加精確地噴灑作業,極飛在新一代的P20 V2植保無人機中采用了全新的定位技術—RTK。
對比上下圖可以發現,RTK技術主要有兩點區別:
(1) 與GPS模塊通過計算信號傳輸時間△t,再用△t乘以光速c得到接收器到衛星的距離不同;RTK模塊接收的是衛星發送的載波信號,通過對載波信號的波長個數和相位信息的計算,獲得衛星到接收器之間更精確的距離;(2) 增設已知自身精確坐標的基站,實時地把觀測數據(相位觀測值)及已知數據(精確坐標)傳輸給RTK模塊,以此消除衛星鐘誤差、星歷誤差,并修正信號在電離層、對流層中傳播的誤差。
通俗地說,相比起上一代的GPS定位技術,RTK使用了“載波”這一更精確的“尺子”,并通過“差分”的方式進一步減少“尺子”本身的誤差,多重保障數據的精確性,從而將米級誤差降低到厘米級。
我們是這樣子使用RTK的
使用搭載RTK模塊的手持測繪器進行地塊測量,可以測量到高精度的田地邊界信息,進而規劃出精度達到厘米級的航線。
搭載RTK模塊的P20 V2在飛行過程中,可以準確地沿著預先設定的航線進行噴灑作業,飛行偏移的誤差在厘米級的范圍內,不會出現重噴、漏噴的現象。
目前,新疆、河南、江蘇、湖北和山東等地即將迎來植保旺季,隨著極飛新一代植保無人機的全面部署,P20 V2即將飛行在越來越多的農田上空。