改革开放40年来，我國(guó)经济社会发展取得了举世瞩目的成就，经济总量跃居世界第二位；電(diàn)力消费快速增長(cháng)，总量跃升世界首位，有(yǒu)力地支撑了经济社会的快速发展。



据统计数据显示，改革开放之初，全國(guó)電(diàn)网覆盖率不到一半，全社会用(yòng)電(diàn)量仅為(wèi)2498亿千瓦时。2017年底，全國(guó)220千伏及以上输電(diàn)線(xiàn)路总長(cháng)达到68.8万千米，是1978年的30倍。




而随着输電(diàn)線(xiàn)路覆盖地區(qū)、長(cháng)度的增加，電(diàn)网运营公(gōng)司的日常运维压力也在不断提升，特别是特高压输電(diàn)線(xiàn)路（如浙北-福州的1000kv特高压交流输变電(diàn)、昌吉-古泉的1100kv特高压直流输变電(diàn)）的建成投运，更是对電(diàn)网运营公(gōng)司带来了极大的挑战。


近几年，无人机作(zuò)為(wèi)新(xīn)兴的巡检工(gōng)具(jù)，有(yǒu)着机动灵活、成本低、便于携带以及环境适应性强，例如不受地形、線(xiàn)路是否带電(diàn)等情况限制，更加适用(yòng)于险峻山(shān)區(qū)、多(duō)河流地貌下的巡線(xiàn)工(gōng)作(zuò)。


正是因為(wèi)具(jù)备了以上的优势，无人机开始被广泛使用(yòng)于输電(diàn)線(xiàn)路的日常巡检与精(jīng)细化巡检作(zuò)业中(zhōng)，成為(wèi)输变電(diàn)巡检人员不可(kě)缺少的利器。


甚至在近年来智能(néng)化電(diàn)网建设的大背景下，无人机巡检也开始引入了更多(duō)智能(néng)化的应用(yòng)，以实现全自动的作(zuò)业，进一步提高效率。



这时，或许有(yǒu)些人会疑问，随着電(diàn)力線(xiàn)路電(diàn)压等级越高，在其附近的范围内无人机受到的干扰也就越大，受到電(diàn)磁干扰的无人机在飞行状态下会有(yǒu)无法获取地磁信号、遥控/图传信号丢失等等现象。那在这样的情况下，无人机是如何实现能(néng)满足高压線(xiàn)路巡線(xiàn)需求的呢(ne)？


这时候，差分(fēn)定位技(jì )术出现了！


什么是RTK定位技(jì )术




首先先来了解一下卫星定位技(jì )术，它又(yòu)称GNSS技(jì )术。该技(jì )术是通过测量出已知位置的卫星到用(yòng)户接收机之间的距离，然后综合多(duō)颗卫星数据，进行运算，就可(kě)知道接收机的具(jù)體(tǐ)位置。因為(wèi)需要计算三维位置及偏差，所以需要至少4颗卫星。
GNSS技(jì )术的优势是观测时间短、可(kě)提供三维坐(zuò)标，操作(zuò)简便、全天候工(gōng)作(zuò)、功能(néng)多(duō)、成本低。


目前常用(yòng)的GNSS系统有(yǒu)中(zhōng)國(guó)的北斗卫星导航系统、美國(guó)的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo等。但 GNSS技(jì )术也有(yǒu)它的弊端，也会因為(wèi)各种原因产(chǎn)生定位误差。例如，卫星星载时钟和接收机上的时钟不可(kě)能(néng)总是同步，这就会造成时间上的偏差信号，在传播过程中(zhōng)受到大气层和各种障碍物(wù)的反射导致信号传播路径变長(cháng)，造成测距误差。


这些原因造成的定位误差可(kě)达2-10米、甚至更大。这样的误差，导致GNSS系统无法满足对定位精(jīng)度要求高的行业，尤其是電(diàn)力的自动巡检。


不过，聪明的科(kē)學(xué)家根据GNSS定位技(jì )术的特点，研究出RTK定位技(jì )术。


RTK是英文(wén)Real - time kinematic的缩写，中(zhōng)文(wén)意思是实时动态。RTK是一种用(yòng)于提高从基于全球卫星导航系统获得的定位数据的精(jīng)度的技(jì )术。它能(néng)够在野外实时得到厘米级精(jīng)度的定位。



PPK—差分(fēn)定位技(jì )术的“長(cháng)跑选手”
PPK是一种获取厘米级定位精(jīng)度信息的后处理(lǐ)差分(fēn)技(jì )术，相对于RTK而言，PPK移动端与基站端的数据分(fēn)别记录，进行后处理(lǐ)差分(fēn)，因此不受限于数据通讯。而RTK是的差分(fēn)定位方式实时差分(fēn)，即飞行时直接获取影像的固定解POS，不需要后处理(lǐ)，任務(wù)完成后，直接读取相片EXIF信息里的POS即可(kě)使用(yòng)。但是RTK受到限制的區(qū)域，如山(shān)區(qū)等网络差分(fēn)信号不好或甚至没有(yǒu)覆盖的地區(qū)，PPK技(jì )术也能(néng)利用(yòng)GPS进行动态测量，是对RTK的一种重要补充作(zuò)业方式。相对于RTK技(jì )术，PPK技(jì )术作(zuò)业半径可(kě)达30公(gōng)里，后处理(lǐ)差分(fēn)方式就可(kě)在大范围、距离長(cháng)场景中(zhōng)（如石油天然气管道、河道等）获得较好的应用(yòng)。


无人机巡检已是大势


近两年来，很(hěn)多(duō)電(diàn)网公(gōng)司在发展报告及规划中(zhōng)都会提及无人机应用(yòng)，比方南方電(diàn)网规划在2020年前实现自主飞行，國(guó)家電(diàn)网规划2025年对220kv以下線(xiàn)路自动巡检全覆盖。一些省公(gōng)司已经开始以科(kē)技(jì )项目形式探索性尝试。


使用(yòng)无人机巡检，目的是為(wèi)了高效地保证供電(diàn)的可(kě)靠性。而无人机要完成自主飞行与贴近拍摄，最需要解决的核心就是飞行器的可(kě)靠性与抗干扰能(néng)力。随着RTK技(jì )术在電(diàn)网巡检中(zhōng)的广泛应用(yòng)，以上的难点将迎刃而解同时也满足了電(diàn)网的信息化与智能(néng)化的发展需求