无人机gps模块定位与导航系统的组成及原理

    2020-07-16 09:23:57

从系统级的观点来看,GPS接收机的灵敏度主要由两个方面决定:一是接收机前端整个信号通路的增益及噪声性能,二是基带部分的算法性能。其中,接收机前端决定了接收信号到达基带部分时的信噪比,而基带算法则决定了解调、捕获、跟踪过程所能容忍的最小信噪比。

无人机gps模块动态导航的实现过

①地面控制站的精确定其以及各种坐标系统转换模型的参数求取

②电子地图的制作,对尹钻地图进行数据采集、数字变换、图像处理、随后存入地面控制站计算机,建立数字地图库

③计划航线的选择和显示,根据所受领任务和测区范围内的地形条件选择计划航线,要求地面控制站和无人机保持通视,同事应避开高战以及强电磁区域,输入计划航线的几个关键点做表,就可将计划航线静态地显示在地面控制站的计算机屏幕上

④设计无人机飞行过程中的GPS同步定位时刻

⑤飞行过程中根据地面控制站的指令,利用机载GPS接收机和地面控制站的GPS接收及对无人机进行差分定位,然后通过无人机下信道松武地面控制站计算机,进行图上定位,计算出无人机位置与计划航线的偏差,再通过上行信道送给无人机,由无人机的飞行控制伺服系统完成对无人机的姿态和方位的调整

无人机gps模块定位与导航系统的组成及原理

我们知道,无人机无法获得足够精确的自身坐标数据。因此,各国无人机的飞行控制均采用GPS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式。于是,我们能够在很多的无人机身上发现例如加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘、磁力计等传感元件。此外,无人机在照相时还需要知道自己的精确位置,因此无人机上安装了GPS信号接收机,也就是内置有GPS模块。导航技术在无人机的研究和商业应用中起着举足轻重的作用,导航技术的在无人机的起飞、航行和着陆的全工程中确保无人机的飞行安全。GPS模块在无人机的起飞,悬停和飞行的过程中,时刻精确定位。

无人机GPS模块定位与导航系统主要是由GPS定位系统、电子地图系统和导航系统组成。工作原理为:按事先设定的同步时间或者是按照地面控制站的质量,利用GPS模块对无人机进行精密定位,并将定位结果显示在电子地图上,根据无人机动态航迹与计划航线的偏差对无人机的飞行进行修正。

gps模块与GPRS模块的区别

GPRS区别于GPS在于它只要通过移动运营商的网络基站便可获得用户所需要的网络资源,而GPS是要通过卫星才可实现路况的导航,他们是两种意义完全不同的无线服务方式。用个恰当的比喻,GPS就像一个活生生的可以指路的动态地图,而GPRS则更像一个掌中的Internet网络,在这个网络中同样存在着大量的信息资源,用户可以按需下载。

业务上的区别

GPRS通过移动数据业务能够为用户提供以下丰富的服务:

移动商务:包括移动银行、移动理财、移动交易(股票、彩票)等;移动信息服务:信息点播、天气、旅游、服务、黄页、新闻、广告等;移动互联网业务:网页浏览、Email等;虚拟专用网业务:移动办公室、移动医疗等;基于位置的业务:位置查询、饭店及类似的服务行业导航等;多媒体业务:可视电话、多媒体信息传送、网上游戏、音乐点播等。

GPS通过卫星定位系统能够为用户提供以下服务:

GPS卫星定位和利用现有GSM移动通信网络,覆盖范围广;利用GPS全球定位系统,定位精度高、速度快;使用先进工业级模块和器件,可靠性好;通过GPS系统,用户便可以查询自己所在位置。

gps模块的启动方式

GPS模块的开机后很长时间才能获得定位数据?GPS模块启动时快时慢?是因为元器件老化,还是其他硬件或软件的问题?这个不一定哦,因为GPS模块启动方式有3种:冷启动,温启动,热启动,不同的启动时间不一样.

冷启动是指在一个陌生的环境下启动GPS直到GPS和周围卫星联系并且计算出坐标的启动过程。以下几种情况开机均属冷启动:

1、初次使用时;

2、电池耗尽导致星历信息丢失时;

3、关机状态下将接收机移动1000公里以上距离。也就是说冷启动是通过硬件方式的强制性启动,因为距离上次操作GPS已经把内部的定位信息清除掉,GPS接收机失去卫星参数,或者已经存在的参数和实际接收到卫星参数相差太多,导致导航仪无法工作,必须从新获得卫星提供的坐标数据,所以说车辆从地库里启动导航百分百算冷启动,这也是从地库出来搜星时间长的原因。

温启动是指距离上次定位时间超过2个小时的启动,搜星定位时间介于冷启动和热启动之间。如果您前一日使用过GPS定位,那么次日的第一次启动就属于温启动,启动后会显示上次的位置信息。因为上次关机前的经纬度和高度已知,但由于关机时间过长,星历发生了变化,以前的卫星接受不到了,参数中的若干颗卫星已经和GPS接收机失去了联系,需要继续搜星补充位置信息,所以搜星的时间要长于热启动,短于冷启动。

热启动是指在上次关机的地方没有过多移动启动GPS,但距离上次定位时间必须小于2个小时,通过软件的方式,进行一些启动前的保存和关闭等准备工作后的启动。

gps模块的认识的误区

一:GPS模块不能100%定位,更别相信室内定位的鬼话:GPS不像手机广播,随地都能收到讯号,很多东西都会影响GPS信号的接收,包含天空星分布状态,大楼,高架桥,电波,树叶,格热纸等,会影响的东西太多太多了,一般来说,从GPS位置向上看,能看到天空的面积,就是GPS能收到讯号的面积。而且GPS模块定位,自己的硬件也会影响它的定位精度。

二:不要用一两次,或一两天,就决定GPS模块的好坏:由于天空卫星状态每天都不同,也许同一个地方,上午收讯满格,但晚上无法定位,都有可能,也有可能一连好几天定位状况都不好。

三:比较GPS模块的好坏,必须同时同地比较:很多人新买GPS模块,都会说,我之前用的那颗比较好之类的话,但是这样说,不见的正确,因为使用时间地点不同,最后的结果是差很多的,必须长期使用,或同时同地,才能感受两种GPS的不同点。

四:GPS模块收讯强度表,已经不足以作为GPS模块购买参考:大家买GPS,只会看在电子地图中的收讯表,以前可能还蛮准的,但现在的GPS,为了让收讯表看起来好看,所以有假讯号,或是仿真的讯号等等,收讯表确实很漂亮,但也许定位不准,甚至不能正确显示也不一定。

五:没有所谓室内定位的GPS:基本上室内没有讯号就是没有讯号,真正室内定位,要从coldstart(冷启动)开始就在室内,但一样能定位,才是真正室内定位。不过基本上室内定位一点意义也没有,因为我不会在家里导航。如果你想进行室内定位,可以看看我们的蓝牙室内定位方案。

责编:胡靖宗

来源:无人机之家

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