定点定高、自动悬停的意思就是将无人机固定在预设的高度位置与水平位置上，其实也就是一组三维座标。不过，无人机是如何知道自己的位置的呢？其实说起来也很简单，高度一般来说是通过超声波传感器（测量与地面的距离，比较少见）或者是气压计（高度会影响大气压的变化）来测量的，而水平位置的座标则由无人机GPS模块来确定。 当然，无人机GPS模块也可以提供高度信息，但对于主流的无人机来说，更倾向于使用气压计，因为低成本的GPS的数据刷新率太低，在高速运动的时候数据滞后会导致无人机高度跌落。 除了 无人机GPS模块来定位外，无人机还有一种“姿态模式”，依靠的是内部的IMU（惯性测量单元，实际上就是一组陀螺仪+加速度计传感器）来识别自身的飞行状态和相对位移。 智能调节系统消除外界干扰 通过各种传感器知道自己的高度与水平位置之后，无人机要如何悬停在这个预设的位置上呢？这其实就是一套负反馈自动控制系统（意思就是偏离预设值就自动调整回来）。 设计的无人机GPS模块为例，当无人机受到外界影响，高度有升高或者降低的趋势时，控制单元就调节马达的功率进行反方向运动补偿；如果无人机有被风横向吹离悬停位置的趋势，控制单元可以启动侧飞模式与之抵消——这些反应都是比较快的，只要外界影响不是大得离谱（专业多轴无人机一般抗四级风没有问题），专业的无人机都可以应付，你所看到的就是它稳稳地定在那里没有动。 在天气不是很好，无人机GPS模块搜星困难的时候，姿态模式就派上用场了。依靠无人机内部的IMU单元，系统可以识别当前的飞行姿态，进行自动平衡补偿，同样可以实现高度和水平位置的锁定。 无人机悬停精度如何？ 一般来说，万元以下的发烧玩家级无人机可以实现误差在垂直0.8米、水平2.5米精度范围内自动悬停，其他机型的悬停精度在产品参数表中都有标明。当然，这个级别的无人机也具备“专家模式”，你可以通过手动来进行高精度的微调。2000元级的无人机也有带GPS系统的机型，可以实现智能悬停，当然稳定性会比发烧级要差一些；800～1000元级别的机型，一般还是可以依靠IMU单元来实现悬停，精度和稳定度则更差一些；至于更入门的娱乐机型——就只能靠你灵巧的双手来稳住了。 大疆的“悟”系列可以在没有无人机GPS信号的室内通过“视觉定位”实现定点悬停 无人机得知道自己在三维空间里的坐标，也就是知道自己在哪儿，才能找到需要悬停的位置，而这个坐标是靠无人机GPS模块、气压计或者是超声波传感器、摄像头来实现的。无人机GPS模块就很好理解了，大家都用过手机的GPS导航，无人机也一样，可以方便地通过GPS读数来了解自己所处的水平坐标。 除了水平坐标，还需要一个高度值才能确定无人机悬停的位置。虽然无人机GPS模块也可以读取高度参数，但数据刷新率不够理想，可能会导致无人机高度掉落，所以现在专业无人机一般都采用气压计来读取高度参数（原理很简单，大气压是随高度变化而变化的）。 剩下的事就交给飞控了，它会通过负反馈（高了就调低，远了就调近）的自动控制方式来让无人机稳定在预设的坐标点上进行悬停。 另外，如果没有无人机GPS信号（天气不好，搜不到卫星的情况也比较常见），无人机也可以依靠自身的IMU（惯性单元）来实现姿态飞控模式，凭借飞控员的手动操作，让它到达预定位置进行悬停。大疆的“悟”系列高端产品在没有无人机GPS信号的室内可以通过超声波传感器和摄像头进行“视觉定位”，在同类产品中比较突出。 而悬停精度方面，像大疆精灵2这类产品水平精度可达2.5m，垂直精度可达0.8m（最高端的“悟”系列也只是把垂直精度提升到了1.0m），以下计的无人机GPS模块的测试效果图： GPS如何定位水平位置和垂直高度？ GPS定位，实际上就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。如上图所示，图中的GPS接收器为当前要确定位置的设备，卫星1、2、3、4为本次定位要用到的四颗卫星: Position1、Position2、Position3、Position4分别为四颗卫星的当前位置（空间坐标），已知d1、d2、d3、d4分别为四颗卫星到要定位的GPS接收器的距离 1.无人机GPS模块位置信息从哪里来？ 实际上，运行于宇宙空间的GPS卫星，每一个都在时刻不停地通过卫星信号向全世界广播自己的当前位置坐标信息。任何一个无人机GPS模块都可以通过天线很轻松地接收到这些信息，并且能够读懂这些信息（这其实也是每一个GPS芯片的核心功能之一）。这就是这些位置信息的来源。 2.无人机GPS模块距离信息从哪里来？ 我们已经知道每一个GPS卫星都在不辞辛劳地广播自己的位置，那么在发送位置信息的同时，也会附加上该数据包发出时的时间戳。无人机GPS模块收到数据包后，用当前时间（当前时间当然只能由无人机GPS模块自己来确定了）减去时间戳上的时间，就是数据包在空中传输所用的时间了。 知道了数据包在空中的传输时间，那么乘上他的传输速度，就是数据包在空中传输的距离，也就是该卫星到GPS接收器的距离了。数据包是通过无线电波传送的，那么理想速度就是光速c，把传播时间记为Ti的话，用公式表示就是：di=c*Ti(i=1,2,3,4);这就是di(i=1,2,3,4)的来源了。 3、无人机GPS模块为什么需要4颗卫星 从理论上来说，以地面点的三维坐标（N，E，H）为待定参数，确实只需要测出3颗卫星到地面点的距离就可以确定该点的三维坐标了。但是，卫地距离是通过信号的传播时间差Δt乘以信号的传播速度v而得到的。其中，信号的传播速度v接近于真空中的光速，量值非常大。因此，这就要求对时间差Δt进行非常准确的测定，如果稍有偏差，那么测得的卫地距离就会谬以千里。而时间差Δt是通过将卫星处测得的信号发射时间tS与接收机处测得的信号达到的时间tR求差得到的。其中，卫星上安置的原子钟，稳定度很高，我们认为这种钟的时间与GPS时吻合；接收机处的时钟是石英钟，稳定度一般，我们认为它的时钟时间与GPS时存在时间同步误差，并将这种误差作为一个待定参数。这样，对于每个地面点实际上需要求解就有4个待定参数，因此至少需要观测4颗卫星至地面点的卫地距离数据。

无人机GPS模块的测试效果图：