农业植保领域 RTK真的值得我们掏钱买单么?

2017-02-21 10:11:00 威易网 分享
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   如果有人问:当今消费级/行业级无人机上,最重要的几个部件有哪些?回答:「负责定位的GPS模块」是其中之一,大家一定不会有意见。

   无论是消费级还是行业应用无人机,仅凭IMU提供的惯性导航,并无法提供精准的悬停和航线规划。而悬停和航线规划,对于植保机而言,更是至关重要。这当中,GPS便扮演了举足轻重的角色。

   随着无人机的运用领域进一步拓宽,核心元件价格逐渐下降,我们发现,一种昂贵的定位设备——RTK,开始被一些无人机厂商大肆炒作,他们声称,自家配备了RTK的植保机,能从GPS的米级定位精度,提升至厘米级。那么动辄几万元的RTK,真的值得消费者去买单么?

   要想回答这个问题,我们首先得知道,传统GPS的误差是怎么来的:

(GPS信号从卫星到达地面,受限于GPS信号强弱,且由于需要穿过大气电离层,因此产生延迟和误差)

  (而如果在已知的参考点上装上RTK基站,便可知道GPS的偏差,修正后,发送给GPS设备,用户便可获得更精准的定位。)

   据市场上某家RTK无人机厂商的技术人员透露,借助RTK差分定位技术,可以消除卫星钟差钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响,使得定位精度达到厘米级。

   目前,在测绘、科研等领域,RTK技术已广为应用,如法国eBee测绘无人机、大疆M600 PRO行业级无人机均配备了RTK模块。

   但在目前无人机行业应用,最热门的农业植保领域,RTK真的值得我们掏钱买单么?

   RTK的高精度,听起来不错,可是业内人士却认为:对于植保行业,昂贵的RTK极大地增加了成本,精度的提升在实际应用中,几乎可以忽略不计,并列举了四点原因来进行详细说明:

  (1)RTK对植保机的作业精度并不具备决定性

   一辆车能开多快,不仅取决于发动机,还取决于路况、变速箱、空气动力学设计、汽油质量,甚至司机的驾驶水平。单一提高某一变量的水平,并无法有效推 动系统的进步。就好比聘请一位F1赛车手,驾驶价值几万元的小轿车,并无法开上200迈。

   植保机也如此。

   对于整个系统的作业精度而言,除了定位精度,药剂在喷洒时的偏移、均匀程度,无人机在喷药过程中的抗风稳定性,喷洒规划软件等对作业精度都至关重要。

   从事植保服务的业内人士指出:相比于其他行业应用无人机,如测绘、巡线等,植保机的作业精度所受的影响因素要更多,定位精度只是影响植保机精度的其中一个变量,根据木桶原理,一味强调RTK对定位精度的提高,而忽略其他同样重要因素的做法,并不理智

  (2)搭配RTK的基建设施并不完善

   RTK只有在两种情况下,可以取得高精度:1.周围有第三方RTK基站信号覆盖 2. 配备移动基站

   据一位购买了RTK农业无人机的用户反馈,当初在购买时,由于听信了RTK差分定位精度可以达到1cm+1ppm(与基准站距离的百万分之一)的宣传,于是便额外多花了数万元购买RTK套装。然而在实际运用中,才发现宣传的定位精度,只有在与基站距离不大于10公里时才成立,超过10公里,精度会迅速下降。

让我们看下目前全国RTK基站的搭建情况:

   据目前国内最大的RTK网络供应商千寻公布的数据,截止2016年中,全国完成基站600多个。如果以单个基站有效信号覆盖半径10km计算,全国覆盖的区域仅达1.96%,其中,重要的农业大省,如:新疆、云南、黑龙江均无网络覆盖,而在广西、贵州等省份也只完成部分覆盖。

脱离了基站的支持,RTK仅能提供米级的精度

   那如果自己购买搭建移动基站呢?

   业内人士称,目前精度较高的GPS,在配合无人机的IMU惯性测量单元后,可以使GPS精度进一步提高,GPS本身的精度已经可以满足大部分用户的需求。这也是各大厂商仅将RTK作为「选配模块」的原因。在实际运用中,RTK的优势并不明显。

   (3)RTK的硬件成本正快速下降,但目前仍处高位

   韩寒的电影《乘风破浪》里有这样一个耐人寻味的桥段:彭于晏饰演的阿正,意识到越来越多的人在关注BB机,可能会成为未来的主流,于是建议小马放弃电脑,大量囤BB机,等过几年,高价销售。

   这在经历过BB机时代的我们看来,是那么的滑稽荒谬,然而故事背后却揭示了一个残酷的逻辑:任何硬件从「小众」到「普及」的过程中,都会伴随成本、售价的急骤下降,而还有更多的科技产品,甚至等不到「普及」的那一天,便退出了历史舞台。

   1982年,诺基亚推出了全球第一台量产手机,售价3,995元,相当于美国人均GDP的1/4,而仅过了三十年,手机就能以不足10美元的成本生成销售,成为一样普通的消费品。

   据相关厂商介绍,现在的RTK系统,已经出现了成本加速下降的趋势,正如30年前电脑,20年前的BB机,10年前的GPS,5年前的飞控,正处在历史价格的最高位,即将下探。

   因此现在,作为聪明的消费者,还应该为价格高昂的RTK买单么?

   (4)过高的成本——行业发展的绊脚石

   对于人类工业史而言,哪一年最重要?有人说,是1886年,因为在这一年,卡尔•奔驰发明了汽车。然而纵观历史,更重要的一年,是1908年,因为在这一年,福特以极低的成本推出了福特T型车,低廉的价格,使汽车第一次,作为实用工具走入寻常百姓之家,并从此推动了整个汽车行业的迅速发展。

  (让汽车,成为每家每户都能拥有的物品。图为福特T型车)

   行业的发展,一定是围绕着成本和需求展开的,只有高性价比的机型,才能有效推动行业发展。目前无人机植保领域需要的,正是成本合理,定价适中的“T型车”,然而正如上文提及的案例那样,RTK系统使得植保机的价格上升了整整一倍,业内人士担心,价格的高企会阻碍行业发展。同时,部分无人机厂商打着“高科技”的旗号,享受着政府的高额补贴,变相浪费了社会资源,降低了市场化经济的活力。

   总结 | 别和钱过意不去,更理性的选择

   我们必须接受一个残酷的事实:十多年前,GPS还只是少数移动设备的配置,而如今已然成为移动设备的标配,这是市场需求的变化结果,更是技术普及伴随的成本下降后的必然趋势。我们相信RTK在未来,会成为无人机行业一个不可或缺的元件,但就目前而言,在综合考虑成本尚未下降、配套设施覆盖率较低、以及不利于加速行业发展的因素后,或许消费者应该有更理性的购买决策。

责编:赵汗青