应用在植保机上的数万元的RTK模块值不值?     DATE: 2020-01-01 18:04

植保无人机RTK 模块
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、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。