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電力無人機(jī)巡檢中的 RTK 技術(shù)

行業(yè)資訊 2019-04-08 14:27

  ??近幾年,作為新興的巡檢工具,無人機(jī)已憑借其機(jī)動靈活、成本低、環(huán)境要求低、便于攜帶和運(yùn)輸、可帶電作業(yè)、不受地形限制等諸多優(yōu)勢,在輸電線...

  

  深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司

  

  ??近幾年,作為新興的巡檢工具,無人機(jī)已憑借其機(jī)動靈活、成本低、環(huán)境要求低、便于攜帶和運(yùn)輸、可帶電作業(yè)、不受地形限制等諸多優(yōu)勢,在輸電線路的日常巡檢與精細(xì)化巡檢作業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

  

  ??在以往各類輸電線路的巡檢中,特高壓輸電線路的巡檢一直是一個“老大難“問題(特高壓是指 1000 kV 及以上交流電網(wǎng)或 ±800 kV 及以上直流電網(wǎng),如浙北-福州的 1000 kV 特高壓交流輸變電、昌吉-古泉的 1100 kV 特高壓直流輸變電)。電力線路電壓等級越高,在其附近作業(yè)的無人機(jī)受到的電磁干擾就越大,越容易發(fā)生地磁信號、遙控、圖傳信號丟失等現(xiàn)象。

  M210 RTK V2

  ??那么,無人機(jī)是如何克服強(qiáng)電磁干擾,實現(xiàn)高壓線路巡線的呢?這就不得不提我們今天的主角——RTK 定位技術(shù)。

  

  觀看視頻,了解無人機(jī) RTK 定位技術(shù)

  

  ??什么是 RTK 技術(shù) ?

  

  ??在認(rèn)識 RTK 定位技術(shù)之前,我們需要先了解衛(wèi)星定位技術(shù),又稱 GNSS(GlobalNavigation Satellite System)技術(shù)。該技術(shù)通過測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離,綜合多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù),從而運(yùn)算出接收機(jī)的具體位置。因為需要計算三維位置及偏差,所以需要至少 4 顆衛(wèi)星。

  

  ??GNSS 技術(shù)的優(yōu)勢是:觀測時間短、提供三維坐標(biāo)、操作簡便、全天候工作、功能多、成本低。

  

  ??目前主流的 GNSS 系統(tǒng)有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(中國)、GPS(美國)、Glonass(俄羅斯)、Galileo(歐洲)等。但 GNSS 技術(shù)也有它的弊端,它可能因為各種原因產(chǎn)生定位誤差。

  

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  ??例如:衛(wèi)星星載時鐘和接收機(jī)上的時鐘并不能始終保持同步,這就會造成時間上的偏差信號;如果在傳播過程中受到大氣層和各種障礙物的反射,信號傳播路徑就可能變長,造成測距誤差等。

  

  ??這類定位誤差可達(dá)米級,甚至可能超過 10 米。這樣的誤差,導(dǎo)致 GNSS 系統(tǒng)無法滿足對定位精度要求高的行業(yè)及場景。

  

  ??不過,聰明的科學(xué)家根據(jù) GNSS 定位技術(shù)的特點(diǎn),研究出 RTK 定位技術(shù)。

  

  ??RTK是Real- time kinematic 的縮寫,即實時動態(tài),又稱載波相位差分技術(shù)。RTK 是一種能夠提高 GNSS 系統(tǒng)定位精度的技術(shù),它能夠?qū)?GNSS 系統(tǒng)的定位誤差縮減到厘米級。

  

  ??什么是大疆 D-RTK 技術(shù)?

  

  ??DJI 大疆創(chuàng)新將 RTK 定位技術(shù)應(yīng)用到無人機(jī)中,并推出 D-RTK 技術(shù)。D-RTK 技術(shù)的應(yīng)用使得無人機(jī)具有高精度的定位及抗磁干擾能力。

  

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  ??經(jīng)緯 M210 RTK V2 使用的 D-RTK 使用頻點(diǎn):

  

  ??GPS:L1/L2;GLONASS:L1/L2;BeiDou:B1/B2;Galileo:E1/E5。

  

  ??首次定位時間:< 50 s,

  

  ??定位精度:垂直 1.5 cm + 1 ppm(RMS);

  

  ??水平 1 cm + 1 ppm(RMS)。

  

  ??*1 ppm 是指飛行器每移動 1 km 誤差增加 1 mm。

  

  ??當(dāng)無人機(jī)進(jìn)入變電站、鐵礦等強(qiáng)干擾的飛行區(qū)域時,即使無人機(jī)使用 RTK 定位技術(shù),強(qiáng)大的磁場依然會干擾無人機(jī)的電子羅盤,使其無法準(zhǔn)確判斷航向,導(dǎo)致懸停位置發(fā)生偏移,增加飛行危險性。

  

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  ??針對此種情況,DJI 大疆創(chuàng)新首創(chuàng)將雙天線測向技術(shù)應(yīng)用到無人機(jī) RTK 定位技術(shù)上,創(chuàng)造性地推出了 D-RTK 高精度導(dǎo)航定位技術(shù)。

  

  ??原有的無人機(jī) RTK 定位技術(shù)只有一根天線,僅能獲得流動站與基準(zhǔn)站的精準(zhǔn)位置關(guān)系,無法提供準(zhǔn)確的流動站航向信息。而雙天線測向技術(shù)在流動站一根天線的基礎(chǔ)上另外又增一根天線,流動站分別將兩路信號接收解算后,以其中一路接收天線的數(shù)據(jù)做基準(zhǔn),向另一路接收天線發(fā)送解算修正信息,完成天線 2 跟天線 1 的相對精準(zhǔn)定位,從而獲得兩根天線之間的相對矢量。

  

  ??該矢量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后可為無人機(jī)提供航向信息,使無人機(jī)獲得高精度的二維信息,即位置與航向信息。天線之間的相對距離越遠(yuǎn),定向精度越高。

  

  ??D-RTK技術(shù)在電力巡檢中的應(yīng)用,為無人機(jī)帶來了更強(qiáng)大的抗磁干擾能力與精準(zhǔn)定位能力,即使在特高壓輸電線路等磁場干擾較強(qiáng)的區(qū)域,也依然能靠近電力設(shè)施,在電子羅盤受擾后提供精準(zhǔn)航向信息,保證定位精度,降低飛行風(fēng)險、提高作業(yè)效率。

  

  關(guān)于深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司進(jìn)入企業(yè)商鋪

  

  我常常在想,皇帝穿著所謂最美的新衣游街,卻只有孩子敢指出真相。而現(xiàn)在的社會有那么多的問題,卻連敢大聲指責(zé)的孩子都沒有了。事實上,沒有不需要埋頭苦干就能獲得的成功,沒有只靠PPT就能得到的財富,沒有從天而降的高科技。追求卓越,需要無數(shù)苦思冥想的深夜,需要連續(xù)工作72小時的執(zhí)著,更需要敢于大聲說出真相的勇氣。

  

  真正美的事物極具感染力,然而我們卻鮮有能夠打動世界的科技產(chǎn)品、文學(xué)及藝術(shù)作品,缺少文化價值觀的輸出,只能對舶來文化趨之若鶩。

  

  DJI就是個敢于說真話的孩子。這里由一群從不妥協(xié)、極富洞見、堅持夢想的人聚合而成。我們堅信實干而非投機(jī),堅信夢想而非功利。我們堅決踐行全新的文化價值觀和思維方法論,從創(chuàng)始之初至今從未改變。

  

  DJI是一個創(chuàng)新的烏托邦,我們搭建了一個尊重夢想的舞臺,構(gòu)建了純粹的企業(yè)環(huán)境,努力探索卓爾不群的產(chǎn)品之道和企業(yè)文化。沒有一家公司像DJI一樣,將求真品誠的理念貫穿到每一個細(xì)節(jié),對此我們引以為傲。

  

  十年間,DJI站在了行業(yè)之巔,開啟全球飛行影像新時代,展現(xiàn)出改造世界的無限可能。我們的經(jīng)歷證明,一個初出茅廬的年輕人不去曲意逢迎、不去投機(jī)取巧,只要踏實做事,就一定能取得成功。我們相信,那些回歸常識、尊重奮斗的人,終將洞見時代機(jī)遇,并最終改變世界。

  

  大道無疆,創(chuàng)新無限。如果你志存高遠(yuǎn)、懷揣夢想,決心踏實做事、創(chuàng)造價值,卻在扭曲的現(xiàn)實中自我懷疑、彷徨無奈,那就加入DJI吧! 在這里,與更多真知灼見者碰撞,與更多志同道合者同行!

  

  未來,無所不能!

  

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