RTK终将成为农业植保无人机的标配

2019/3/13 19:58:53    昌杰无人机

  

近两年來,越来越多的无人机“飞”入农田,成为了农业植保的新「神器」。作为「无人机之眼」的定位系统,既是无人机实现自主飞行的关键,也是其进行各项植保作业的基础。

目前无人机多采用GPS技术,但GPS定位误差带来的「坑」早已在行业内饱受诟病。而RTK技术的应用,将无人机定位精度从米级提升至厘米级,成为了无人机技术突破中的一匹「黑马」。但近来有「砖家」提出质疑,农业植保领域真的需要使用比GPS定位更精准、但价格不「亲民」的RTK技术吗?我们不妨从以下三个方面来看待这个问题。

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RTK vs GPS, 提高定位精度真有那么重要?

由于各种因素的干扰,GPS定位常常「跑偏」,用过GPS导航的人可能都碰到过被带错路的情况。普通GPS的定位精度≥ 1米,信号误差有50%的概率会达到2米以上,更无法支持精准定高,误差甚至高达十几米。

这在普通的位置导航中可能影响不大,但在植保作业中,却可能带来灾难性的后果。传统植保无人机正是由于GPS定位偏差,会有掉高、飞不直等现象,常常出现重喷、漏喷等问题,如何实现精准喷洒一直是业内不遗余力攻克的技术难题。

RTK (Real Time Kinematic), 即载波相位差分技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。如果说定位系统相当于无人机的「眼睛」,那GPS好比是「近视眼」,RTK则像是戴着高精度「智能眼镜」的「明眸」,既能准确识别各种障碍物,还能实时调整各种误差,真正实现精准定位。

提高植保无人机的定位精度,能带来什么实际影响呢?

举个「栗子」你就明白了。就拿喷洒辣椒落叶剂来说,使用普通GPS的植保机由于飞行航线的定位偏差、喷洒不均匀等原因,辣椒地被打成了青黄相间的“足球场”,叶子不黄、辣椒不熟,打了等于白打,后续作业麻烦更大。而搭载高精度RTK系统的无人机,能够实现精准的飞行,并且把药均匀地洒在作物上,做到不重复、不遗漏。

使用GPS的传统植保机打完落叶剂后的辣椒地

搭载RTK系统的植保机打完落叶剂后的辣椒地

在农业植保领域,定位精度正是提高系统作业精度的关键限制因素,一方面,定位精度这一变量直接影响到航线规划和药剂喷洒精准度等其它变量;另一方面,使用普通GPS的无人机在实际作业中的确受定位偏差影响很大,成为其明显的短板。而将RTK技术应用到植保无人机中,提高了飞行和喷洒的双重精准度,恰恰是突破这一关键限制因素的一剂良方。

可以说,RTK技术的应用,让植保无人机真正走上了精准作业之路。

RTK配套设施不完善,成为其实际应用的「硬伤」?

目前RTK定位系统的使用需依赖一定的配套设施。以某大型植保无人机厂商的RTK设备为例,包括固定基站、移动基站、移动站(手持测绘器)和后台服务器等。很多人担心,RTK技术虽牛,但没有完善的基础设施,「英雄」无用武之地可咋办?

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这个担心其实是多虑了。

单个RTK固定基站的信号是通过互联网播发的方式,覆盖半径可达35-40km;如果采用网络RTK(NRTK)组网播发的方式,覆盖半径最高可达70km。目前,千寻等RTK网络供应商正加速在全国范围内搭建布局RTK网络基站。在短短一年内,千寻已经让RTK网络覆盖了全国23个省份,其中包括江苏、安徽、湖南、湖北、河南等农业大省。据称,在不久的将来,全国覆盖也不再是梦想。

那么,是不是非得有固定基站的地方,RTK系统才有效呢?万一我这儿「天高皇帝远,网络没覆盖」,岂不是买了设备也白折腾一场?

非也。在固定基站信号「触及不到」的地方,就是RTK移动基站派上用场的时候了。移动基站便于携带,可随时架设在任何需要实时精准定位的田间地头,信号覆盖半径为2-3km。移动基站结构简单,通过简单培训后,只需很短时间便可以熟练架设。据一名植保作业人员称,他见过的最快架设记录只有28秒,还是一个从未接触过基站架设的女生在操作。

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RTK价格偏高,真的值得消费者掏钱买单吗?

的确,RTK由于技术门槛高,价格并不「亲民」,市面上一套优质RTK系统的价格可能相当于一台植保无人机了。但是,仅仅因为价格偏高,就足以成为拒绝使用新技术的理由吗?

七八十年代,电脑刚在国内出现时,也是大几千甚至上万的「天价」。但电脑的第一批用户中,很多利用这一新工具,发现了更多创造更大价值的机会。一台大型的农业机械设备,价格可达几十万甚至上百万,但农业机械化的第一批践行者,因为最快地走上了精准、高效生产之路,从而最早实现了发家致富。

有时候,价格不是问题,关键在于你买的产品能否给你带来相应的价值回报。

聪明的消费者,不如拿出账本好好算一算,一台新设备的使用,能在多大程度上提高作业效率,能为你节省多少生产成本。

农业植保服务的成本主要包括人工成本和设备成本。使用普通GPS的植保机,由于无法实现全自动飞行,需要三名操作人员,包括飞手、安全员和地勤,缺一不可。而一套装有高精度RTK系统的植保机,只需一名操作人员即可完成全套作业,人工成本降低至过去的三分之一。

RTK定位技术原本是军用技术,应用到农业植保无人机后,在实际作业中得到了农户的广泛关注和高度认可,越来越多的无人机厂商意识到这项技术的重要性,纷纷投入到RTK产品的技术研发和系统整合中来。随着技术成本的降低,RTK系统将成为行业应用级无人机的标配,也一定会在未来农业植保中得到越来越广泛的应用。

RTK作为新型植保机实现全自主飞行和精准喷洒的基础,为提升作业精度带来了革命性的影响,同时降低了作业的人工成本。精准、省钱、便利,真正带来价值的技术和服务,理性的消费者算算账就会清楚,RTK这单到底买得值不值。