核心功能：它们各自负责什么？
GPS (全球定位系统 - Global Positioning System)
GPS负责回答“我在哪里？”这个问题。
（图片来源网络，侵删）
- 功能：GPS模块通过接收多颗卫星的信号，计算出无人机在三维空间中的精确位置，包括经度、纬度和高度。
- 作用：
- 位置锁定：这是GPS最核心的功能，一旦GPS信号良好，无人机就能知道自己的确切位置。
- 精准悬停：在GPS模式下，无人机会利用GPS提供的位置信息，自动抵抗风等外界干扰，保持在空中几乎不动的一个点上，没有GPS，无人机只能靠气压计维持高度，但水平位置会随风漂移（即“飘移”）。
- 航线飞行：在自动航线飞行（如航点飞行）中，GPS是无人机沿着预设坐标点飞行的唯一依据。
- 精准返航：当您按下返航按钮时，无人机会记录下起飞点的坐标，然后利用GPS导航直线飞回该位置。
- 飞行限距：很多无人机的App会设置一个电子围栏，当无人机飞出这个距离时，会触发返航或提示，这个距离的测量也依赖于GPS。
GPS的局限性：
- 首次定位慢：冷启动时需要几分钟时间来接收并解析卫星信号。
- 信号易受干扰：在室内、桥下、高楼林立的“城市峡谷”、或茂密的树林里，GPS信号会非常弱甚至完全丢失。
- 无法确定方向：GPS只告诉你“点”，但不知道这个点的“朝向”，这就是为什么需要指南针。
指南针 (电子罗盘 - Electronic Compass)
指南针负责回答“我的朝向是哪里？”这个问题。
- 功能：指南针是一个磁力计，它可以感知地球的磁场，从而确定无人机的机头方向（朝向）。
- 作用：
- 确定机头朝向：这是指南针最核心的功能，它能让无人机知道自己的“前、后、左、右”分别对应地球的哪个方向（如北、南、东、西）。
- 配合GPS实现精准飞行：当无人机执行航线飞行或返航时，它需要知道如何调整姿态。“向北飞行200米”，这个“北”的方向就是由指南针提供的，GPS提供目标点（终点），指南针提供朝向（如何飞过去）。
- 自动旋转对准：在返航或起飞时，无人机会自动旋转机身，使其机头正对返航点或起飞点，这也是由指南针完成的。
- 稳定飞行姿态：在无GPS环境下（如运动模式），无人机会利用指南针和陀螺仪来维持机身的稳定，防止它无规则地打转。
指南针的局限性：
- 极易受磁场干扰：这是指南针最大的敌人，任何强磁场都会干扰它，导致它指向错误的方向。
- 常见干扰源：高压线、大型金属物体、手机、汽车、电脑、甚至无人机自身电机和电调的电磁干扰。
- 后果：如果指南针被干扰，无人机可能会“抽风”、突然偏航、无法悬停，甚至在返航时飞错方向，造成炸机。
- 无法定位：指南针只告诉你方向，但不知道自己身在何处。
协同工作：GPS + 指南针 = 完整的“导航”
GPS和指南针必须协同工作,才能构成一个完整的导航系统，我们可以用一个简单的比喻来理解：
（图片来源网络，侵删）
- GPS 是地图上的一个点。
- 指南针 是你手中的指南针，告诉你“北”在哪里。
协同工作流程示例（执行返航）：
- 起飞：无人机同时记录下GPS坐标（返航点）和指南针方向（机头朝北）。
- 飞行中：GPS持续更新当前坐标，指南针持续更新当前机头朝向。
- 按下返航：
- 无人机通过GPS计算出当前点与返航点的连线方向,比如是“正南”方向。
- 它通过指南针知道,自己的机头当前是“正西”方向。
- 它会先旋转机身,让机头（指南针指向）对准“正南”方向。
- 它才会向前（GPS导航）飞回返航点。
如果其中一个失灵会怎样？
-
GPS正常，指南针异常/丢失：
- 无人机知道自己在哪,但不知道该往哪个方向飞。
- 表现：悬停时可能会原地打转或随机漂移；返航时会朝错误方向飞，非常危险。
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指南针正常，GPS异常/丢失：
（图片来源网络，侵删）- 无人机知道自己的朝向,但不知道自己具体位置。
- 表现：在无GPS模式下（如ATTI模式），它只能依靠指南针和陀螺仪保持机身稳定，但会随风飘移，无法悬停。
常见问题与解决方法
指南针校准
这是无人机飞手必须掌握的一项基本技能,当指南针受到干扰或数据不准确时，就需要进行校准。
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何时需要校准？
- 每次在新的飞行地点起飞前。
- App提示指南针异常或数据不佳时。
- 无人机飞行时出现不正常的偏航或打转。
- 更换过指南针或相关部件后。
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如何校准？
- 在一个远离金属、电线、人群的空旷、平坦的地方进行。
- 开启无人机和遥控器,连接App。
- 进入App的“设置”或“工具”菜单，找到“指南针校准”选项。
- 按照App提示,将无人机平放在一个水平面上，缓慢旋转360度，直到指示灯或App提示完成。
- 然后将无人机竖直（机头朝上），再缓慢旋转360度，直到校准完成。
GPS信号弱
- 表现：App中GPS图标显示为黄色或灰色，无法实现精准悬停。
- 解决方法：
- 移动到更开阔的地方,远离高楼、树木和桥梁。
- 等待几分钟,让GPS有足够的时间搜星（冷启动）。
- 检查GPS天线是否连接牢固、无遮挡。
| 特性 | GPS (全球定位系统) | 指南针 (电子罗盘) |
|---|---|---|
| 核心功能 | 定位 (我在哪里？) | 定向 (我的朝向是？) |
| 提供信息 | 经度、纬度、高度 | 机头朝向 (如正北) |
| 关键作用 | 精准悬停、航线飞行、返航 | 确定方向、稳定姿态、配合GPS导航 |
| 主要弱点 | 信号遮挡（室内、峡谷） | 磁场干扰（金属、电线） |
| 协同关系 | 缺一不可，共同构成无人机的导航系统 |
对于任何无人机飞手来说,深刻理解GPS和指南针的工作原理、学会如何判断它们的状态，并进行正确的校准，是保证飞行安全、提升飞行体验的基础，在飞行前，养成检查这两个传感器状态的好习惯，能帮你规避绝大多数风险。
