Спутниковая навигация (GNSS)
Спутниковая навигация (GNSS-навигация, GPS/ГЛОНАСС-навигация) — это определение положения, скорости и времени по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем: GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou. На ней работают навигаторы в автомобилях и смартфонах, морская и авиационная навигация, геодезия.
Для дрона GNSS — основа полета по точкам, возврата домой и геопривязки снимков в открытом пространстве. Для съемки карьера или облета поля спутников достаточно; для инспекции ЛЭП у опор, обследования моста снизу или склада внутри — нет. Поэтому промышленный дрон использует GNSS там, где он есть, и должен уметь продолжать работу там, где его нет.
Как работает GNSS-навигация
Приемник измеряет время прихода сигналов от нескольких спутников и вычисляет положение по разности расстояний. Многосистемный приемник видит больше спутников и устойчивее в застройке; многочастотный лучше борется с искажениями в атмосфере и отражениями. Поправки RTK доводят точность от метров до сантиметров.
Что важно знать о спутниковой навигации на дроне:
- Точность — без поправок несколько метров, с RTK — сантиметры
- Открытое небо — приемнику нужно видеть спутники напрямую
- Что дает — координаты, высоту, скорость и точное время
- Вместе с IMU и барометром — в полетном контроллере данные спутников сглаживаются и дополняются
Где GNSS ненадежен
Внутри помещений, под мостами и в тоннелях сигнала нет; у металлоконструкций, опор ЛЭП и в плотной застройке он отражается и дает скачки координат; вблизи промышленных источников помех возможно глушение, а в отдельных случаях — подмена сигнала. Автопилот в этих условиях переходит в ручной режим или зависает.
Чем дополняют спутники
Визуально-инерциальная одометрия, SLAM, радар и барометр дают дрону оценку движения и высоты без спутников, а маркеры — абсолютную привязку в помещении. В режиме NoGPS задание выполняется относительно точки старта, а при появлении спутников координаты сверяются и корректируются.
Что проверить заказчику при выборе дрона
Выбирая систему для инспекции инфраструктуры, стоит проверить не только точность по GNSS, но и поведение при его потере: продолжит ли дрон задание у опоры, под пролетом, в цехе. Для чистой съемки открытых площадей достаточно GNSS с RTK.
Частые вопросы
— Какая точность у GNSS на дроне?
Без поправок — единицы метров, с RTK или PPK — сантиметры при хорошей видимости спутников.
— Можно ли летать без спутников вообще?
Да, с бортовым ПО, которое ведет навигацию по камере и инерциальным датчикам относительно точки старта.
Связанные термины: RTK, Навигация без GPS, Глушение GPS, GPS-спуфинг, IMU (инерциальный измерительный модуль)