无人机和无人驾驶飞行器

无人机的作用越来越大

无人机已从小玩意儿发展成为许多行业不可或缺的工具。从精准农业和基础设施检测到最后一英里物流和公共安全，无人机正在重塑工作流程并开启新的商业模式。

航空摄影和娱乐业使用消费级无人机，而企业和政府机队则执行 BVLOS（超视距）作业，这些作业要求厘米级精度和严格的合规性。

在这种情况下，GNSS 技术是无人机应用的基础。无论是飞越农田、密集城区还是跨境航线，无人机都需要可靠、弹性和精确的定位，才能安全、经济地扩展。

• 什么是无人机导航及其重要性
• 无人机导航的使用案例
• 无人机操作中的定位挑战
• 实现无人机导航的技术
• u-blox 产品
• 经过飞行测试验证
• u-blox 无人机解决方案的优势
• 展望未来
• 常见问题

什么是无人机导航及其重要性

无人机导航可实时确定无人机的位置、速度和方向，确保稳定的飞行路径和自主操作。通过将卫星定位与先进的校正服务相结合，无人机即使在复杂多变的环境中也能保持准确性和安全性。

随着无人机发挥越来越复杂的作用，如自主配送、基础设施检测和精准农业，可靠的 GNSS 性能变得至关重要。

高精度（HPG）和标准精度（SPG）GNSS 技术在实现这些功能方面发挥着至关重要的作用。

• HPG 系统通常基于RTK（实时运动学）定位，可为测量、建筑、农业和物流等对精确定位至关重要的企业应用提供厘米级精度。
• SPG 系统可提供米级精度，非常适合以效率和覆盖范围为优先考虑因素的消费级无人机、航拍和环境监测。
• APNT 系统可提供弹性定位。

HPG 和 SPG 共同构成了可靠无人机导航的基础，使制造商和运营商能够设计出可扩展、安全且经济高效的无人机解决方案，满足当今不断扩大的空域的各种需求。

无人机导航用例

无人机的使用案例存在于多个细分市场，通常分为两大类：消费级无人机和企业级无人机。

无人机类型	技术	主要应用	定位要求
企业	高精度 GNSS (HPG)	精准农业、建筑、检测、交付/物流、测量/测绘、灯光秀、替代移动	厘米级精度（RTK）
消费者	标准精度 GNSS (SPG)	高端消费者、公共安全（搜救）、环境监测、航空摄影	米级精度（1-3 米）
国防	抗灾能力 (APNT)	无人机、反无人机、侦察、海上和陆地飞行器	确保米级精度

无人机操作中的定位挑战

大规模运营无人机需要解决几个与 GNSS 相关的难题：

实现无人机导航的技术

现代无人机导航结合了多种技术，以提供精度、弹性和可扩展性：

• 全球导航卫星系统和多频段接收器
  多星座、多频段全球导航卫星系统提高了精度和可用性，即使在部分天空视角下也是如此。
• RTK（实时运动学） 校正方法
  提供即时局部校正，实现厘米级精度。
• 
  
  PPP-RTK 是一种混合方法，具有收敛速度快、覆盖范围广的特点，是在本地基地网络之外运行的无人机的理想选择。
• 传感器融合和惯性导航
  将 GNSS 与 IMU 数据（加速度计、陀螺仪）相结合，确保即使在信号暂时丢失的情况下也能持续导航。
• 信号验证和弹性
  伽利略 OSNMA验证和抗干扰/欺骗功能等特性可保护无人机免受干扰和欺骗。

u-blox 产品

u-blox 提供完整的生态系统，包括硬件、校正服务、天线和工具，专为要求精度、可靠性和可扩展性的无人机定位解决方案而设计。

• 高精度 GNSS模块
  ZED-X20P、ZED-F20P 和ZED-F9P等模块提供 RTK GPS 和多频段 GNSS 支持，可实现厘米级精度和快速收敛，并具有世界领先的最新抗干扰和抗欺骗功能。
• 标准精度 GNSS 模块
  MAX-M10N等紧凑型模块具有可靠的米级精度和低功耗，是可扩展车队管理和消费类无人机的理想选择。
• 校正服务
  PointPerfect 提供基于云的全球校正数据，可在数秒内实现 3-6 厘米的精度，同时将数据使用量减少高达 90%。提供实时 (nRTK)、灵活 (PPP-RTK) 和全球 (PPP-AR) 服务。
• 天线解决方案
  ANN-MB2和ANN-MB3等轻型多波段天线针对重量敏感型无人机平台进行了优化。
• 配置和评估工具
  u-center软件简化了接收机设置、测试和分析，加快了无人机系统集成。

经过验证的飞行测试

校正类型	2D 精确度	三维精度	最大误差
PointPerfect Live (nRTK)	~1.2 厘米	~1.9 厘米	< 6 厘米
PointPerfect Flex (PPP-RTK)	~3.3 厘米	~3.4 厘米	< 6 厘米

u-blox 无人机解决方案的优势

• 高动态/振动环境下的精确性和稳健性-在数秒内实现 3-6 厘米的精确度，这对于农业、测量、投递和 BVLOS 作业至关重要。
• 高质量的 GNSS 信号测量- 即使在困难的条件下，也能实现始终如一的精确定位。
• 可靠、灵活的定位- 正常运行时间达 99.9%，收敛速度快，即使在城市峡谷或树木遮挡下也能保持稳定的性能。
• 坚固的 u-blox 端到端安全功能，例如抗干扰和欺骗以及伽利略 OSNMA。
• 降低运营成本- 可减少高达 90% 的修正数据使用量，并最大限度地减少停机时间，从而降低燃料、人工和连接成本。
• 合规性和安全性- SLA 支持的准确性和数据记录支持监管审批和安全的 BVLOS 操作。

展望未来

随着无人机业务扩展到自主、远程和 BVLOS 任务，对可靠导航的需求将继续增长。

u-blox 将高精度 GNSS、先进的校正服务和安全认证相结合，帮助制造商和运营商打造一个更安全、更互联的无人机未来。

常见问题