電力無人機(jī)巡檢中的 RTK 技術(shù)是怎樣的

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。

那么，無人機(jī)是如何克服強電磁干擾，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。

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，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。

經(jīng)緯 M210 RTK V2 使用的 D-RTK 使用頻點：

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、鐵礦等強干擾的飛行區(qū)域時，即使無人機(jī)使用 RTK 定位技術(shù)，強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。

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。