其實無人機和你女朋友一樣是個路痴！
先劃重點，不要和我說你沒有女朋友，因為我！也！沒！有！
GPS 數據簡介
實際的GPS系統會以一定格式輸出很多數據，如時間，精度因子，衛星編號，信噪比等等，但對於無人機控制而言，最為重要，也是最常使用的還是經度（Longitude），緯度(Latitude)以及高度(height)三組數據。GPS的接收機接受到的數據為經度緯度和高度，高度可以進一步轉化為相對為地理大地水準面（geoid (e.g., EGM96)(essentially, mean sea level)）的高度。
為什麼需要單獨建立一個坐標系呢？地球表面地勢複雜，有山有海，高低不平。需要建立一個簡單而精確的近似數學模型，大家決定採用橢球體作為地球的近似。而G坐標系就描述了一個橢球體。
The Earth Geoid and Gravity Model 大地水準面和重力模型
重力是萬有引力和離心力的合力。這樣表述不太準確，確切的說地球表面的物體跟隨地球自傳的角加速度並沒有指向地心。離心力在赤道上最大，在兩極最小為0。geodetic surface定義為處處垂直與重力。他和實際的地球表面不同，他可以用一個理想橢球體近似。
理想橢球體的重心在地球的質心重合，長半軸和地球的自轉軸重合。
從ECEF到NED坐標系的數據轉換
對於商用無人機，相比於它在橢球中的信息，我們更關心它在平面中的位置向量、速度向量。將NED坐標系看做導航中最重要的坐標系並不為過，NED坐標系也經常被直接稱為導航坐標系（Navigation coordinate）或者地面坐標系（ground coordinate）。
首先要獲取NED坐標系中的參考原點，一般也就是無人機GPS星數達到要求後的起始位置。這也是為什麼無人機產品要在星數足夠之後才能起飛，試想一下如果起始位置沒有定準，就算在飛行過程中星數足夠，獲取的飛行位置信息也夠精確，但結果卻可能造成一鍵返航位置與起始位置偏差巨大。
該切平面固定與地球表面的一點，也就是坐標系的原點，x指向北，z指向下垂直與橢球面，y軸指向東。因此該坐標系經常用於靜止的系統是，地理坐標系和該坐標系是重合的，如果系統是運動的，該坐標系是固定的。該坐標系經常用於局部導航吸引。
基體坐標系
基體坐標系固定於機器上，經常原點位於重心，x軸指向前方roll，z軸向下yaw，y指向右pitch。
以上看不懂可以忽略
你是離開手機導航就找不到家的路痴嗎？你是依靠微信位置共享約會的新鮮人類嗎？你是飛無人機的潮人嗎？如果是，就一定要知道，正確使用GPS定位的姿勢。
使用GPS的正確姿勢
因為幾乎你所用到的所有位置服務都需要GPS提供位置信息。導航儀需要GPS定位來知道你的位置;微信位置共享需要讀取你的GPS定位信息;無人機在你看不見的地方沒有了GPS定位，你就可以提著遙控器回家了……
GPS，美國的全球衛星定位系統。你可以不用GPS，用俄羅斯的格洛納斯（GLONASS）或是中國的北斗導航系統，但原理都是一樣的。都是通過確定與衛星的相對位置來定位，你至少需要搜到4顆衛星才能定位。
你也可以用wifi定位、基站定位等五花八門的輔助定位手段，但是實際結果都不那麼靠譜。
GPS為啥不準了？路途艱難
衛星從數萬里之遙的外太空把信號發送到地面，中間要穿過複雜的電離層、充滿變數的大氣層。難免有折射、有干擾。天氣、太陽活動都會對定位結果造成影響。為了消除這些因素產生的誤差，有些天才的工程師想到了差分。有興趣可以看看環球網無人機頻道之前的科普文章《有了RTK差分，無人機精度就厘米級了？》沒興趣也沒有關係，一套差分設備好幾萬，而且使用也很麻煩。
買不起RTK定位，但也不要放棄治療
其實影響GPS定位精度的因素可不止這麼點，而且即使不用差分，誤差也可以僅有幾米，只要不是瞎子，導航就已經夠用了。好了，下面跟我一起接受治療
1
首先環顧四周，越空曠的越好。
你所在的地方越開闊，能搜到的衛星數量也就越多。雖然從原理上4顆星就可以定位，但有更多的衛星參與解算，定位更穩定、位置也更准。
如果不能看到廣闊的天空，那就盡量讓你的南邊更開闊，尤其在使用北斗導航系統的時候。因為咱們在北半球。
2
要在光天化日之下，不要怕曬
在這個驕陽似火的季節里，「哪涼快哪待著去」是一句讓人聽後特別舒坦的話。但是要想準確的定位，就不要躲在屋檐下、也要離高大建築遠一些。
因為你會接收到繞遠了的衛星信號（所謂多路徑效應）。所以在高樓鱗次櫛比的地方，你的GPS定位結果可能差出好幾條街。
有時候人們會好奇：為啥在屋子裡，好幾萬的GPS設備不能定位，而便宜的設備能呢？那是因為便宜的設備在瞎定位;而那些專業的設備有扼流圈天線，可以把繞遠的信號屏蔽掉。
3
離大功率電子設備遠點
GPS信號是從遙遠的衛星上廣播式發射的，所以GPS信號是個弱信號，抗干擾的能力不會太強。即使俄羅斯那個號稱抗干擾能力強點的格洛納斯，實際也強不了多少。上圖為韓國一架S100無人機在自主降落時，GPS突然被干擾……
消費級無人機的飛控系統更脆弱，除了有備而來的干擾機，還有雷達天線等都可能徹底干擾掉信號。前不久央視記者嘗試用無人機航拍朱日和基地的演習盛況，剛一起飛就炸雞了。
4
要有耐心等它定位
有沒有感覺新買的手機定位很慢？有沒有感覺GPS很久不用後就不好使了？有沒有感覺下了飛機、高鐵手機突然變慢？定位後在高鐵上也不會中斷，但是一旦中斷就連不上？
別擔心，你的GPS設備並沒有壞。GPS設備的啟動分熱啟動、溫啟動、冷啟動。當你的GPS經常使用的時候，它還記得衛星的位置，所以很快就能找到衛星;很久不用GPS、或是突然去了遠方，它就得重新尋找衛星。只要等它成功定位一場後就好了。
而要想用手機的GPS測高鐵的速度，則一定要在出站的提速段就定位。
5
用好一點的GPS設備
有業內人士說，其實許多所謂的「丟星」與磁干擾一樣，並非是因為干擾，而是因為硬體故障……好一些的GPS設備一方面是工作穩定，另一方面定位精度也會更高。不是成心讓大家賣腎，事實就是這些年裡越新款的手機搜星越快、定位越准。
而單論定位，手機的GPS就是不如車載的導航儀等專業GPS設備。一點也不意外，與手機的集成GPS模塊不同，許多車載導航儀使用的真是國際大廠的工業級GPS板卡，甚至在隧道里可能有平滑技術或是簡易慣性導航系統起效。
6
最後提醒：GPS定位，定的是天線的位置
再明確一點，GPS定位設備，其定位的計算結果也是天線的位置。GPS天線是必不可少的，真的有小白用戶把導航儀的天線扔了,故障表現為完全不定位……另外，你完全可以自己躲在陰涼下，但是手機要盡量靠窗戶、無人機要飛在開闊的長空、GPS設備的天線則要往盡量高了裝。更不能隨便遮擋GPS天線，一葉障目、一塊錫紙就能徹底擋住GPS信號。
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