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  • 热度 2
    2020-8-31 13:47
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    首先,简要说一下 GPS 和 RTK 的工作原理。 GPS 定位的基本原理是,测量出已知位置的卫星到地面 GPS 接收器之间的距离,然后接收器通过与至少 4 颗卫星通讯,计算与这些卫星间的距离,就能确定其在地球上的具体位置。普通 GPS 的定位精度 ≥ 1 米,信号误差有 50% 的概率会达到 2 米以上。这一点被手机 GPS 导航坑过的人肯定有所体会。另外, GPS 无法支持精准定高,误差可能高达十几米。 GPS 定位误差是怎么产生的呢? 1 、大气层影响:大气层中的电离层和对流层对电磁波的折射效应,使得 GPS 信号的传播速度发生变化,从而让 GPS 信号产生延迟。 2 、卫星星历误差:由于卫星运行中受到复杂的外力作用,而地面控制站和接收终端无法测定和掌握其规律,从而无法消除产生的误差。 3 、卫星钟差:卫星钟差是指 GPS 卫星时钟与 GPS 标准时间的差别。卫星上使用铯原子钟,所以两者的时间也许不同步,就像你的手表跟你家客厅挂钟的时间不同步一样 4 、多路径效应: GPS 信号也有可能是在不同的障碍物上反射后才被接收到,这就是所谓的 “ 多路径效应 ” 。 RTK (Real Time Kinematic), 即载波相位差分技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在 RTK 作业模式下,基站采集卫星数据,并通过数据链将其观测值和站点坐标信息一起传送给移动站,而移动站通过对所采集到的卫星数据和接收到的数据链进行实时载波相位差分处理(历时不足一秒),得出厘米级的定位结果。 要理解 RTK ,得先知道 “ 差分 ” 是什么? 差分 就是把 GPS 的误差想方设法分离出。在已知位置的参考点上装上移动基站,就能知道定位信号的偏差。将这个偏差发送给需要定位的移动站,移动站就可以获得更精准的位置信息。 作为「无人机之眼」的定位系统,既是无人机实现自主飞行的关键,也是其进行各项植保作业的基础。研发和设计高精度的定位系统,一直是各大无人机厂商寻求技术突破的着力点。 目前无人机多采用 GPS 技术,但 GPS 定位误差带来的坑早已在行业内饱受诟病。 RTK 技术原本是军用技术, 2016 年,极飞推出 SUPER X2 飞控系统和 P20 2017 款植保无人机,搭载了 GNSS RTK 定位模块。随后,越来越多的无人机厂商开始投入到 RTK 产品的技术研发和系统整合中来。 一套 RTK 设备除了飞机上的定位模块,还包括 GNSS RTK 手持测绘器、 GNSS RTK 移动基站和 GNSS RTK 固定基站。如下图: 农业植保无人机真的有必要使用比 GPS 定位更精准的 RTK 吗? 我们知道,我国农田的田埂宽度普遍较小,且多丘陵、山地等复杂地形,对植保无人机飞行航线的精度要求很高。如果不能做到精准喷洒,不仅达不到防治病虫害的效果,甚至还可能产生药害。传统植保无人机正是由于 GPS 定位偏差,会有掉高、飞不直等现象,常常出现重喷、漏喷等问题,如何实现精准喷洒一直是业内不遗余力攻克的技术难题。 RTK 技术的应用,可以说让植保无人机真正走上了精准作业之路。 精准作业体现在两个维度: 一是飞得精准, 即高精度自主飞行技术。通过 RTK 系统可获取准确的田地边界信息,将航线精度从米级提升至厘米级,且不需要人工遥控,实现全自主飞行和喷洒;同时让无人机自动避开房屋、树木、电缆等障碍物,避免了碰撞和炸机事故。 二是喷得精准, 可以通过精准变量喷洒技术来达到,同时妥善地解决了以往因 GPS 定位偏差而造成的重喷、漏喷等问题。 如果说定位系统相当于无人机的「眼睛」,那 GPS 好比是「近视眼」, RTK 则像是戴着高精度「智能眼镜」的「明眸」,既能准确识别各种障碍物,还能实时调整各种误差,真正实现精准定位。 RTK 价格偏高,真的值得消费者掏钱买单吗? 的确, RTK 由于技术门槛高,价格并不「亲民」,市面上一套优质 RTK 系统的价格可能相当于一台植保无人机了。但是,仅仅因为价格偏高,就足以成为拒绝使用新技术的理由吗? 七八十年代,电脑刚在国内出现时,也是大几千甚至上万的「天价」。但电脑的第一批用户中,很多利用这一新工具,发现了更多创造更大价值的机会。一台大型的农业机械设备,价格可达几十万甚至上百万,但农业机械化的第一批践行者,因为最快地走上了精准、高效生产之路,从而最早实现了发家致富。 有时候,价格不是问题,关键在于你买的产品能否给你带来相应的价值回报。 聪明的消费者,不如拿出账本好好算一算,一台新设备的使用,能在多大程度上提高作业效率,能为你节省多少生产成本。 农业植保服务的成本主要包括人工成本和设备成本。使用普通 GPS 的植保机,由于无法实现全自动飞行,需要三名操作人员,包括飞手、安全员和地勤,缺一不可。而一套装有高精度 RTK 系统的植保机,只需一名操作人员即可完成全套作业,人工成本降低至过去的三分之一。 在农业植保领域,定位精度正是提高系统作业精度的关键限制因素,一方面,定位精度这一变量直接影响到航线规划和药剂喷洒精准度等其它变量;另一方面,使用普通 GPS 的无人机在实际作业中的确受定位偏差影响很大,成为其明显的短板。而将 RTK 技术应用到植保无人机中,提高了飞行和喷洒的双重精准度,恰恰是突破这一关键限制因素的一剂良方。 随着技术成本的降低, RTK 系统大有可能成为行业应用级无人机的标配,也将在未来农业植保中得到越来越广泛的应用。
  • 热度 15
    2010-6-9 02:40
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    2 个评论
    儿童手机,方便家长联系,监护孩子。     与成人手机相比,儿童手机的外观很绚丽多彩,而且小巧可爱。初期的儿童手机按键设计的也特别简单,没有数字按键,只能接听或则会拨打预存好的号码,很适合识字量小的孩子使用。现在随着发展,儿童手机加入了很多更实用更新的功能,例如GPS功能定位等。     在设计方面,要注意一下几个问题     1.GPS芯片的选择      目前市场上的主流芯片就是:SiRF,Ublox,mtk,skytrack,mstar,但是在某种程度上,对于一些设计能力不是很强的公司来说,模块的使用就更方便些,典型的模块公司是Fastrax,Ublox(Glonav)等。     2.天线问题     天线越大,接受性能就更好,但是对于儿童手机来说,本身机身就小,就必须采用小的天线,这样定位时间就长,而且经常会定不到位,而且会丢星。信号越弱,GPS芯片采用的算法就越复杂,芯片功耗就越大。在当手机放在书包的时候,信号比较弱,即使对着天空,经过书包,信号也不会特别强。人体本身就是一个导体,当人体更接近天线时,会产生很强的干扰。所以在这种情况下,采用全向天线,不仅因为全向天线性能好,而且比起一般的平板天线还能多接收2-6颗卫星。     3.电池管理     手机采用的电池一般在900mAh~1100mAh,这样在加入GPS功能后,电池的消耗会更快。所以采取的解决措施是   1)增强信号及卫星颗数,这样就不会因为搜星来使得电池消耗过快。   2)在小孩上课的过程中,关闭GPS。可采用加速度传感器唤醒功能(前篇文章有提到)     这种适合小孩使用的手机只要特点突出,应该会在市场上得到不俗的反应。
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  • 所需E币: 3
    时间: 2019-6-5 22:29
    大小: 1.51MB
    上传者: royalark_912907664
    随着全民移动互联时代的到来,智能手机、平板电脑等移动终端的使用日益广泛,利用移动网络和移动终端来获取知识的方式也逐渐成为主途径之一[1],本文以VisualStudio2010为服务端开发工具、以APICloud为客户端开发工具设计了一款手机智能播报系统,该系统通过手机GPS自动定位后搜索手机附近信息点,并通过测距算法,计算出当手机距离信息点位置小于15米时,自动调用文字转语音接口实现语音播报信息点介绍、距离的功能,最后对系统的功能和可靠性进行了测试,结果表明该系统设计可行,对相关系统的开发具有很好的参考价值和指导作用。
  • 所需E币: 3
    时间: 2019-5-26 09:07
    大小: 3.32MB
    上传者: royalark_912907664
    针对垃圾按重量收费日益成为一种趋势的情况,设计了一套功能完备的垃圾车称重系统,主要用于垃圾回收时的称重任务。垃圾车称重系统由基于恩智浦公司的LPC1787处理器为核心的称重控制器、重力传感器、LCD显示屏等组成。首先,4个重力传感器将垃圾的重力值以电流的形式传送至称重控制器;然后,称重控制器通过滤波算法计算得到垃圾重量;最后,称重控制器将称重结果通过LCD屏幕显示,并通过打印机打印以作为收费凭证。称重控制器还采用了GPS模块实时获取垃圾车的位置,以便引导司机到相应的站点回收垃圾。实验数据表名:垃圾车称重系统最终达到的称重精度为0.01%,最大称重质量为60T;GPS定位精度为15m左右。