GNSS 拒止环境：卫星消失时，无人机如何知道自己在哪里

在室外，无人机利用 GNSS（GPS、QZSS、Galileo 等）将自身位置确定在分米或米的精度内，并在风中保持悬停。当混凝土或钢结构遮挡天空时，可见卫星减少，被墙面反射的信号（多径效应）使位置发生跳变。在室内和地下，信号则根本无法到达。

飞行器不依赖 GNSS，而是用机载传感器观察周围环境，并对自身运动进行积分。两种主要方法是：将相机与惯性测量单元（IMU）结合的视觉惯性里程计（VIO），以及用激光测距测量周围形状的 LiDAR SLAM。SLAM 在估计位置的同时构建地图，并能在重访某处时修正累积误差（回环检测）。

GNSS 拒止正处于检查工作的核心：桥梁之下、隧道之中、大坝的廊道和泄水建筑物、下水道、综合管廊、烟囱和锅炉内部、储罐、船舶压载舱和矿山巷道。对人越危险的地方，往往天空越少。

• 进入前预判信号：在图纸上核对可见天空的比例，并把飞行计划拆成依赖 GNSS 和不依赖 GNSS 的两段。
• 按任务选择定位方式：桥下用视觉定位、能自主避障的飞行器；黑暗封闭空间内用 LiDAR SLAM 加照明；重复的固定路线用标记或 UWB。
• 保持手动飞行技能：训练飞手在自动定位失效时，以姿态模式（无位置保持）安全退出。
• 为链路中断做计划：无线电在地下和金属箱体内同样困难。事先决定中继、系留，以及链路中断时飞行器的动作（悬停或原路返回）。
• 记录定位方式：由 GNSS 打上地理标签的图像与由 SLAM 定位的图像精度不同。请为日后做比较的人保留这一信息。

在许多国家，室内和地下飞行不在航空法规的范围内，或被区别对待；在日本，室内飞行不适用航空飞行规则，与外部明确隔离的空间即使有开放的入口也算作室内（例如隧道或地下通道的内部）。这并不意味着可以为所欲为。下水道和储罐存在受职业安全法规约束的缺氧和有毒气体危害，工厂则有危险区域（防爆）分级。请分别核查航空手续和现场安全规程。

相关：缺氧与有毒气体、爆炸性环境、受限空间、世界各国法规。

• 水面、镜面和玻璃：相机和 LiDAR 会因反射和透射而误判距离。
• 浓密的粉尘、蒸汽和烟雾：相机失明，LiDAR 散射；基于雷达的导航是活跃的研究领域。
• 长而无特征的管道：几何退化。穿越数公里下水道的自主往返飞行，大多仍停留在研究阶段。
• 精度保证：SLAM 误差随距离增长，而业界尚无通用方式为检查记录标明“精度为 N cm”。

每座结构物都有一张“检查地图”。无人机一进入，便将传感器数据与这张地图匹配，知道自己身在何处，以厘米级精度回到上次的视点，从相同的角度拍摄。卫星可见性不再左右检查计划；桥下和管道内部成为与开阔天空一样的例行巡视路线。这是编辑部的展望。