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飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台

飞马智能航测/遥感系统F300是飞马无人机品牌公司发布的最新一代基于RTK/PPK融合定位的高性能多源数据获取平台。该机型除了支持多种传感器之外,还内置RTK与PPK,并标配飞马无人机专用基站。延续飞马易用性特点,内置RTK/PPK、飞马基站全部可通过无人机管家进行设置和操作,可随时激活、随时切换。并且配合无人机管家高精度定位融合解算、空三等核心技术,实现无地面控制点、稀少控制点等无人机高精度作业模式,是一款简单易用的测绘级高精度一体化无人机系统。

1、一体化RTK/PPK高精度解决方案

F300一体化RTK/PPK高精度解决方案,首先继续保留了PPK数据获取,保证无论什么地形情况下都有基础的高精度定位数据,满足F300在山区等复杂区域的作业需求。

其次,新增飞马无人机基站模块,该模块可在静态数据观测的同时发送RTK改正数到地面电台,实现与数传链路共用一个电台的最简架构。

再次,无人机管家对新增硬件和使用模式的全面支持,飞马基站和各种使用模式只需通过无人机管家UI即可完成全部设置和操作,并且也支持PPK和RTK融合解算以及最终的免像控应用。

1.1、系统组成

F300一体化RTK/PPK高精度解决方案在无人机系统的基础之上,新增飞马无人机基站模块,其系统链路图如下:

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台

数据协议A:RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.2、CRM、CRM+;

数据协议B:经过重新打包的RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.2、CRM、CRM+;

数据协议C:NMEA-0183

从上图可知,飞马无人机基站可实现GPS原始数据采集,单基站RTK,CORS网络RTK,点采集等功能,并可内置4G卡,提供上网功能。

飞马无人机基站与无人机管家之间,通过WIFI进行连接,实现通过管家对基站的全部功能设置和操作,基站数据的下载及删除,并且无人机管家可通过基站接入网络。

最终的RTK链路从基站通过WIFI到无人机管家所在电脑,再通过飞马地面电台与F300进行通讯。

1.2、作业模式1.2.1、单基站RTK+PPK模式

该模式下通过输入已知点实现RTK模式,并同时记录静态GPS观测数据。如下图是无人机管家中操作界面。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台1
飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台2
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并且在管家功能中,还提供了多种经纬度格式互转、天线垂高计算器等,最大程度方便用户。

1.2.2、CORS+PPK模式

该模式下通过输入CORS账户,实现CORS网络接入并实现RTK模式,同时记录静态GPS观测数据。如下图是无人机管家中操作界面。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台4
飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台5

1.2.3、PPK模式

该模式下只记录静态GPS观测数据,并支持F300和F200。如下图是无人机管家中操作界面和使用过程中的基站状态。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台6
飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台7

1.3、其他辅助功能

除了上述功能之外,无人机管家基于飞马基站还提供点采集功能(单点测量;CORS测量)、基站数据下载等功能,并可将这些点记录作为后续使用的已知点。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台8
飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台9

并且在智飞行中,也新加了基站状态显示,方便在飞行过程中监控基站状态。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台10

界面上部RTK指示状态:绿色:固定解;红色:浮点解;灰色:单点

1.4、数据处理

F300一体化RTK/PPK高精度解决方案获取数据,可通过智理图进行原始数据格式转换,以及RTK/PPK融合解算,并输出轨迹和差分POS,以及解算固定率。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台11

得到差分POS之后,在智拼图中按照免像控模式一键空三即可得到最终成果。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台插图25
飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台插图27

2、应用案例

2017年8月测试获取的一组实验数据,飞行高度约为300米,地面分辨率约4cm。通过以下步骤进行处理,

(1)使用F300系统和飞马无人机基站进行数据获取,在智理图模块对基站数据及机载数据进行RTK/PPK融合差分解算,得到差分POS数据;

(2)利用差分POS数据在智拼图中新建工程,使用PPK模式的空三算法对数据进行定向;

(3)导入测区控制点文件,完成刺点工作,并将所有控制点设置成检查点;

(4)使用PPK+控制点的空三算法重新进行定向计算,并得到精度报告。

飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台插图29
IDDXDYDZ
A10.0270.0100.129
A100.0580.0180.055
A110.0230.0120.080
A120.0250.0240.074
A130.0640.0430.081
A140.0750.0760.119
A150.0090.1310.006
A160.0120.0610.014
A170.0150.007-0.016
A180.050-0.0150.121
A190.002-0.0240.089
A20.0450.0550.080
A320.057-0.0180.054
A330.0120.0230.125
A340.0350.0170.029
A40.0280.0600.025
A80.0120.0730.155
A90.0110.0210.157
飞马F300无人机一体化RTK/PPK能多源数据获取平台认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
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