中国卫星导航定位协会

最近，在《GPS World》有篇文章，很有意思，它的题目是：“两个PNT比一个更好”。这个问题，在我们所讨论的GNSS多星座应用比单个星座要好，有异曲同工之妙。无人机上装有两个PNT设备的问题，提出来了，因为这是个非常现实的问题。有人提出，既然已经安装了非常好的PNT设备（意指专门的飞行导航仪）来驾驶飞机，为什么不使用这个PNT设备来直接装载成为有效载荷呢？那么，无人机安装专门的飞行导航仪有没有必要？这涉及到需要和可能。

既然已经安装了非常好的PNT设备（意指专门的飞行导航仪）来驾驶飞机，为什么不直接使用这个PNT设备来直接装载成为有效载荷呢？出于多种原因，这可能不是一个好主意。其理由有若干：

1. 重新认证。飞行导航仪与无人机有效载荷合体，似乎是个好主意，但是改装导航装置是飞行控制系统的一部分，存在风险，飞机的飞控系统必须重新认证，以确保飞行安全不存在风险。尽管无人机在安全方面的限制不如有人驾驶飞机严重，但如果坠毁在人口稠密的地区，它仍然可能造成财产损失，甚至造成人员伤亡与生命损失。美国联邦航空管理局拥有众多标准，如软件DO-178、硬件DO-254，和测试DO-160，确保航空电子设备的设计和测试能够安全运行实施。每次修改，无论大小如何，都必须遵循这些标准，并且可能需要对飞机的适航性进行昂贵的重新认证。

2. 性能要求。这些因每个任务而异。飞行控制系统包括一个导航设备，该导航设备是根据飞机的特殊要求选择的。这些不一定符合有效载荷的需求。例如，考虑俯仰、横滚和偏航感知测量精度。确定相机指向角度所需的精度可能与水平飞行所需的精度不同。

3. 可互换性。特定的无人机可以有多个有效载荷来执行不同的任务。相反，特定的任务有效载荷可以调整并安装在几种不同的无人机上。使第二个PNT设备与有效负载相匹配，可以使其在与有效负载一起移动到不同的UAV时与之保持在一起。这可以降低拥有和运营的总成本，因为与使单个PNT设备适用于所有情况所需的适配工作和设计更改相比，第二个设备的额外成本很小。

4. 在PNT设备中可能缺少T（授时功能）。通常，用于飞机飞行的导航设备，不需要精准的内部振荡器来提供时间和/或频率。但是，大多数有效载荷都可以从时间/频率分量中受益，以增强任务性能。由GNSS接收机提供的精确时间控制，具有低g灵敏度的低相位噪声振荡器，可以大大提高任何雷达或通信系统的有效载荷性能。

5. 技术升级。微机电系统（MEMS），惯性传感器，照相机，激光雷达，雷达和其他传感器都在飞速发展，并且每年都有更好的技术可用。飞行控制系统以不同的速度发展-主要是由于飞行认证过程，也是由于缺乏驾驶需求。无人机可以使用他们现在拥有的设备很好地导航。单独的有效载荷PNT设备使系统设计人员可以跟上技术发展的步伐，在不中断导航系统的情况下为任务选择最新和最佳的方法。

总之，两个PNT设备同时应用不会对SWAP产生影响，也不会显著提升成本，因为GNSS接收机和惯性导航系统不再是大型的昂贵物品。第二个PNT设备通常很小，重量也不大，功耗也不高几瓦的。当可移动有效载荷不共享飞机飞行的PNT数据时，连接器和线束也更少，因此重量的增加几乎可能为零。PNT设备可以通过分离器在飞机上共享天线，因此无需另外放置天线。正如解决问题时常常说，“两个脑袋比一个脑袋好用”一样，在无人机中拥有两个PNT设备通常可能是个更好的解决方案。

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