Drone flying above a construction site with cranes and steel structures, demonstrating GNSS supported drone navigation in industrial operations.

无人机和UAV

 

无人机日益重要的作用

无人机已从小众设备演变为众多行业中不可或缺的工具。从精准农业和基础设施检测,到“最后一公里”物流和公共安全,无人机(UAV)正在重塑工作流程,并催生新的商业模式。

航拍和娱乐领域主要使用消费级无人机,而企业和政府机队则执行超视距(BVLOS)飞行任务,这些任务要求厘米级精度并严格遵守监管规定。

在此背景下,GNSS技术是无人机应用的基础。无论是在农田、密集的城市区域还是跨境航线上飞行,无人机都依赖于可靠、弹性且精确的定位,以实现安全且经济高效的大规模应用。

Drones performing various operations including agriculture monitoring, telecom tower inspection, parcel delivery, and coordinated fleet deployment across industries.

 

什么是无人机导航,它为何重要

无人机导航能够实时确定无人机的位置、速度和姿态,从而确保飞行轨迹稳定并实现自主运行。通过将卫星定位技术与先进的校正服务相结合,无人机即使在复杂或动态的环境中也能保持精准度和安全性。

随着无人机承担越来越复杂的角色,例如自主配送、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都发挥着至关重要的作用。

  • HPG 系统通常基于RTK(实时动态)定位技术,可为测绘、建筑、农业和物流等对精确定位要求极高的企业应用提供厘米级精度。
  • SPG 系统提供米级精度,非常适合以效率和覆盖范围为优先考虑的专业级无人机、航空摄影和环境监测等应用。
  • APNT 系统可提供弹性定位。

HPG与SPG共同构成了可靠的无人机导航基础,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,以满足当今不断扩大的空域所提出的多样化需求。

我们的专家随时准备为您解答关于无人机和UAV的问题

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无人机导航的应用场景

无人机的应用场景遍布多个细分市场,通常可分为两大类:专业级消费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
企业级高精度全球导航卫星系统(HPG)精准农业、建筑、检测、配送/物流、测绘、灯光秀、新型出行方式厘米级精度(RTK)
专业级标准精度GNSS(SPG)高端消费级、公共安全(搜救)、环境监测、航空摄影米级精度(1–3 米)
国防弹性(APNT)无人机、反无人机、侦察、海事及地面车辆确保米级精度

 

无人机操作中的定位挑战

要大规模操作无人机,需要解决若干与全球导航卫星系统(GNSS)相关的挑战:

Infographic from u-blox illustrating GNSS positioning challenges in drone operations, including signal interference, multipath effects, and accuracy limitations.

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支持无人机导航的技术

现代无人机导航融合了多种技术,以实现高精度、高韧性和可扩展性:

  • GNSS 和多频段接收机
    多星座、多频段 GNSS 即使在部分视野受限的情况下,也能提高精度和可用性。
  • RTK(实时动态) 校正方法
    提供即时本地校正,实现厘米级精度。
  • PPP 和 PPP-AR(带模糊度解析的精密点定位) 校正方法
    应用全球校正数据,确保跨区域性能的一致性。
    PPP-RTK是一种混合方案,具有收敛快、覆盖广的特点,非常适合在本地基站网络覆盖范围外运行的无人机。
  • 传感器融合和推算导航
    将 GNSS 与 IMU 数据(加速度计、陀螺仪)相结合,确保即使在暂时信号丢失的情况下也能继续导航。
  • 信号认证与抗干扰能力
    伽利略OSNMA认证以及防干扰/防欺骗等功能,可保护无人机免受干扰和欺骗攻击。

u-blox的产品组合

u-blox 提供了一个完整的生态系统,涵盖硬件、校正服务、天线和工具,专为需要高精度、高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等模块支持 RTK GPS 和多频段 GNSS,可实现厘米级精度和快速收敛,并配备了最新且世界领先的抗干扰和防欺骗功能。
  • 标准精度GNSS模块
    像MAX-M10N这样的紧凑型模块在低功耗的同时提供可靠的米级精度,非常适合可扩展的车队管理和消费级无人机。
  • 校正服务
    PointPerfect 提供基于云端的全球校正数据,可在数秒内实现 3–6 厘米的精度,同时将数据使用量减少多达 90%。提供 Live(nRTK)、Flex(PPP-RTK)和 Global(PPP-AR)三种服务方案。
  • 天线解决方案
    ANN-MB2和ANN-MB3等轻量级多频段天线专为对重量要求较高的无人机平台进行了优化。
  • 配置与评估工具
    u-center软件简化了接收机的设置、测试和分析流程,加速了无人机系统的集成。
View of earth from precise positioning satellite

精确定位:评估方法

“操作简便”意味着借助即插即用的硬件套件,可以立即开始使用

选择您的评估方式

 

经过飞行测试验证

 

校正类型二维精度三维精度最大误差
PointPerfect Live (nRTK)约1.2厘米约1.9厘米< 6 厘米
PointPerfect Flex (PPP-RTK)约3.3厘米~3.4 厘米< 6 厘米

 

u-blox 无人机解决方案的优势

  • 在高动态/振动环境下的高精度与高鲁棒性——数秒内即可实现 3–6 厘米的定位精度,这对农业、测绘、配送以及超视距(BVLOS)作业至关重要。
  • 高质量的 GNSS 信号测量——即使在恶劣条件下,也能保持持续精准的定位。
  • 可靠且韧性强的定位——99.9%的运行时间,收敛迅速,即使在城市峡谷或树荫下也能保持稳健性能。
  • u-blox 强化型端到端安全功能,例如抗干扰和防欺骗,以及伽利略 OSNMA。
  • 更低的运营成本——校正数据使用量减少高达 90%,停机时间最小化,从而降低燃油、人力和连接成本。
  • 合规性与安全性——基于服务水平协议(SLA)的精度和数据记录功能,支持监管审批和安全的超视距(BVLOS)操作。

展望未来

随着无人机任务逐步扩展至自主飞行、长距离飞行以及超视距(BVLOS)飞行,对可靠导航技术的需求将持续增长。

通过整合高精度GNSS、先进的校正服务以及安全的身份验证技术,u-blox助力制造商和运营商构建一个更安全、更互联的无人机未来。

 

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常见问题

 

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