北斗导航为什么能成为无人机领域的“座上宾”

来源:宇辰网 作者:舒言 时间:2017-06-02 分享至:
[宇辰导读]不是有GPS吗,为什么还需要北斗?

说起定位导航,大家首先想到的是GPS,它资历老、名气大,甚至成了导航定位的代名词,但是这垄断几十年的“大网”,终于要被中国自行研制的北斗全球卫星导航系统打破了。

有人可能会问,不是有GPS吗,为什么还要北斗?GPS是美国的导航系统,可以根据需要关闭特定区域的服务。不管是出于满足人们日常生活的需要,还是维护国家的信息安全,发展自主的北斗卫星导航系统非常重要。

国际重要导航系统/图 来源网络

能为无人机提供精准定位服务

说到北斗卫星导航系统是无人机领域的“座上宾”,一个重要的原因就在于它能为无人机提供服务,让无人机的应用更好的满足人们的需求。“北斗”应用于无人机,对无人机定位精度、机动性能、可靠性、各无人机之间及与指挥所之间相互协调能力等都有很大提高。

举一个具体的例子——北斗系统应用于植保无人机,让精准施药更具有普遍性。位置是由阿里和中国兵器工业集团共同出资成立的合资公司,其核心业务就是依托北斗构建位置服务云平台。4月底其与大疆创新达成了战略合作,千寻提供的北斗技术令大疆农业植保机用户可通过移动通信网络获得定位服务双方都认为北斗高精度公共服务是无人机应用、尤其是无人机植保应用的基础性技术之一。大疆副总裁曹楠表示,大疆与千寻将共同研究适用于无人机植保工作的标准作业模式,充分利用千寻提供的全国统一基准和北斗高精度定位系统,结合大疆平台,积极探索农田地块测绘、地块信息上传、地块信息下载、无人机智能作业的完整工作链。

近两年北斗技术在农业领域的一些应用开始普及,农业用北斗终端在2015年开始使用在农机上,2016年有一些省份尝试将其纳入农机补贴目录,2017年正式进入省级补贴范围,这样一项福利也成为了北斗导航应用于农业的助推力。起垄播种、土地深松、作物收割、秸秆还田等农业生产工序,北斗应用开始逐渐渗透,如今北斗无人驾驶、高精度定位导航、系统监管等一系列新兴技术,让传统的农业生产充满了科技现代化的魅力。

可喜可贺的是通过北斗系统进行精准定位,从而完善无人机应用的细分市场不止植保领域,还有电力巡线、安防防恐、地理测绘等诸多方面,随着北斗地基增强网络建设,在站网规划中充分考虑无人机的业务需求,北斗系统将提供随时、随地、随需而用的高精度公共位置服务。

北斗导航服务范围/图 来源网络

能对无人机实施“一手抓”

随着无人机“黑飞”问题的日益严重,中国民用航空局下发《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》,自6月1日起,对最大起飞重量在250克以上的民用无人机实施实名登记注册,监管的加深也对管理无人机的技术提出了新的需求,刚好北斗系统可以实现对无人机的“监控”。

通过北斗地基增强系统“一张网”的整合与建设,构建位置服务云平台,以满足国家、行业、大众对无人机精准定位的需求,无人机飞到哪里了、是否处于禁飞区、该怎样协调对其进行控制,这些问题都将得到妥善解决。北斗能力开放平台所提供的海量多维数据基于国家北斗地基增强系统全国“一张网”产生,由1450个地基增强站数据,11万虚拟观测点数据,星历、DCB、 ERP数据及千寻位置积累的测试数据组成。北斗能力开放平台能够充分利用云计算资源进行海量数据计算,并进行计算效能评估。同时,北斗能力开放平台还能提供算法效果的展示、分析、回归等功能及高质量算法在自动驾驶、无人机等实际场景的验证机会。

具体来讲导航技术还能用来反导航,结合“一张网”所提供的基站数据,系统通过发射模拟的卫星导航信号对无人机进行导航诱骗,使无人机脱离操作者的控制,迫降或驱离“黑飞”无人机实现对无人机的防御和管控。也可以将以上系统组合成一体化无人机主动防御系统,规避现有雷达针对低小慢目标的预警缺陷。

而且根据资料显示,以北斗定位为基础,融合各类技术,针对各类应用场景、不同情况下,可推出与实际场景相结合的解决方案,针对定位系统提供的高精度位置对无人机实时控制,让精准位置服务成为连接、激活和驱动控制无人机的关键部分。

北斗导航未来服务规划/图 来源网络

北斗将为无人机持续点赞

随着北斗组网的推进,下游行业应用呈现加速趋势。当前,卫星导航 与云计算、物联网 、移动互联网 和大数据等融合发展已经成为趋势,“北斗+”时代正在到来。卫星导航系统在军用领域主要应用在人员定位,武器精确制导,部队实时调度等;在行业领域主要应用于测量、车载导航监测、农业自动化、金融通信授时等;在消费领域主要应用于手机导航(LBS)、PND以及前装车载导航等。

而随着这项精准定位功能与无人机应用配合的日渐“默契”,我们会发现更多的新突破。目前国内无人机发展多为大众消费,而真正的无人机智能技术才刚刚起步,此时积极布局无人驾驶,有望占据产业核心位置。随着北斗导航系统与无人机应用的日益紧密,有望在精准农业、测量测绘、公共安全、电力巡线、海洋渔业等多个领域实现北斗+与无人机+的新范例。上海北斗导航创新研究院院长郁文贤表示,希望把无人船甚至无人机都能纳入智能感知导航测试范围,将无人机系统的定位感知能力进行精确的全维度测量,分辨产品能力的差异,从而推动智能导航技术的整体发展。据媒体报道,目前,上海青浦的几个地区有可能成为未来无人机测试基地的选址地。

中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍,目前北斗全球覆盖系统已完全破解所有核心技术,将在今年7月份左右启动全球组网建设。预计到今年底,将陆续发射8颗卫星。2018年底之前,完成总计18颗卫星的发射,而到2020年以前,将发射30颗卫星,配合国家的大政方针政策,尽早覆盖“一带一路”,也有利于形成全球服务能力,建成国际一流的全球卫星导航系统。一颗颗在天空中运行的北斗导航卫星能掌握地面上的动向,定位人员、传递信号、监测车流、实时导航,还能精密测量测绘,这些功能也都能通过无人机实现多方面服务。

《国家卫星导航产业中长期发展规划》中预计,到2020年,我国卫星导航产业规模将超过4000亿元,北斗产业规模将达到2400亿元。北斗高精度这一时空基础设施未来将成为人们日常生活中必不可少的一种基础服务能力。这样的能力不但可以很好地赋能共享单车,还可以赋能智能网联汽车、无人机、自动驾驶等应用场景,将我们对于时空能力的把握提升几个数量级,从十几米到厘米级别,给应用的便利以及政府的管理提供更为基础的公共服务能力,进而促进我国新兴产业的蓬勃发展。

 

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