约会与飞无人机一定要知道:GPS为什么不准?

2016-08-08 10:12:00 环球网 分享
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  【环球网无人机 记者 赵汗青】你是离开手机导航就找不到家的路痴吗?你是依靠微信位置共享约会的新鲜人类吗?你是飞无人机的潮人吗?如果是,就一定要知道,为啥GPS会不准。

 

  为啥要知道呢?

  

  因为几乎你所用到的所有位置服务都需要GPS提供位置信息。导航仪需要GPS定位来知道你的位置;微信位置共享需要读取你的GPS定位信息;无人机在你看不见的地方没有了GPS定位,你就可以提着遥控器回家了……(无人机工作原理可看《无人机是怎么工作的呢?答案是跟我们路痴一样!》)

  

  GPS,美国的全球卫星定位系统。你可以不用GPS,用俄罗斯的格洛纳斯或是中国的北斗导航系统,但原理都是一样的。都是通过确定与卫星的相对位置来定位,你至少需要搜到4颗卫星才能定位。

  你也可以用wifi定位、基站定位等五花八门的辅助定位手段,但是实际结果都不那么靠谱。

  为啥不准了?路途艰难

    

  卫星从数万里之遥的外太空把信号发送到地面,中间要穿过复杂的电离层、充满变数的大气层。难免有折射、有干扰。天气、太阳活动都会对定位结果造成影响。为了消除这些因素产生的误差,有些天才的工程师想到了差分。有兴趣可以看看环球网无人机频道之前的科普文章《有了RTK差分,无人机精度就厘米级了?》没兴趣也没有关系,一套差分设备好几万,而且使用也很麻烦。

 

  买不起差分,但也不要放弃治疗

  其实影响GPS定位精度的因素可不止这么点,而且即使不用差分,误差也可以仅有几米,只要不是瞎子,导航就已经够用了。好了,下面跟我一起接受治疗:

  ①首先仰望星空,越广阔的星空越好。

    

  你所在的地方越开阔,能搜到的卫星数量也就越多。虽然从原理上4颗星就可以定位,但有更多的卫星参与解算,定位更稳定、位置也更准。

    

  如果不能看到广阔的天空,那就尽量让你的南边更开阔,尤其在使用北斗导航系统的时候。因为咱们在北半球。

  ②要在光天化日之下,不要怕晒

    

  在这个骄阳似火的季节里,“哪凉快哪待着去”是一句让人听后特别舒坦的话。但是要想准确的定位,就不要躲在屋檐下、也要离高大建筑远一些。

    

  因为你会接收到绕远了的卫星信号(所谓多路径效应)。所以在高楼鳞次栉比的地方,你的GPS定位结果可能差出好几条街。

    

  有时候人们会好奇:为啥在屋子里,好几万的GPS设备不能定位,而便宜的设备能呢?那是因为便宜的设备在瞎定位;而那些专业的设备有扼流圈天线,可以把绕远的信号屏蔽掉。

  ③离大功率电子设备远点

    

  GPS信号是从遥远的卫星上广播式发射的,所以GPS信号是个弱信号,抗干扰的能力不会太强。即使俄罗斯那个号称抗干扰能力强点的格洛纳斯,实际也强不了多少。上图为韩国一架S100无人机在自主降落时,GPS突然被干扰……

    

  消费级无人机的飞控系统更脆弱,除了有备而来的干扰机,还有雷达天线等都可能彻底干扰掉信号。前不久央视记者尝试用无人机航拍朱日和基地的演习盛况,刚一起飞就炸鸡了。

  ④要有耐心等它定位  

    

  有没有感觉新买的手机定位很慢?有没有感觉GPS很久不用后就不好使了?有没有感觉下了飞机、高铁手机突然变慢?定位后在高铁上也不会中断,但是一旦中断就连不上?

  别担心,你的GPS设备并没有坏。GPS设备的启动分热启动、温启动、冷启动。当你的GPS经常使用的时候,它还记得卫星的位置,所以很快就能找到卫星;很久不用GPS、或是突然去了远方,它就得重新寻找卫星。只要等它成功定位一场后就好了。

  而要想用手机的GPS测高铁的速度,则一定要在出站的提速段就定位。

  ⑤用好一点的GPS设备

  有业内人士说,其实许多所谓的“丢星”与磁干扰一样,并非是因为干扰,而是因为硬件故障……好一些的GPS设备一方面是工作稳定,另一方面定位精度也会更高。不是成心让大家卖肾,事实就是这些年里越新款的手机搜星越快、定位越准。

    

  而单论定位,手机的GPS就是不如车载的导航仪等专业GPS设备。一点也不意外,与手机的集成GPS模块不同,许多车载导航仪使用的真是国际大厂的工业级GPS板卡,甚至在隧道里可能有平滑技术或是简易惯性导航系统起效。

  ⑥最后提醒:GPS定位,定的是天线的位置

    

  再明确一点,GPS定位设备,其定位的计算结果也是天线的位置。GPS天线是必不可少的,真的有小白用户把导航仪的天线扔了,故障表现为完全不定位……另外,你完全可以自己躲在阴凉下,但是手机要尽量靠窗户、无人机要飞在开阔的长空、GPS设备的天线则要往尽量高了装。更不能随便遮挡GPS天线,一叶障目、一块锡纸就能彻底挡住GPS信号。

    

  最后的最后,环球无人机祝大家七夕快乐!

责编:赵汗青
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