定位数据基础：三大卫星系统与坐标体系
各位同学，今天我们来聊聊定位数据的基础。说白了，就是无人机怎么知道自己在哪儿的。我刚开始接触MAVLink的时候，看到一堆经纬度、海拔、相对高度，说实话也有点懵。但搞懂了背后的逻辑，你会发现其实没那么复杂。
GPS / GLONASS / 北斗：三大系统怎么选？
目前主流的卫星导航系统有三个：美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗。我个人的习惯是，只要飞控支持，尽量让它们一起工作。为什么？因为卫星越多，定位越稳。
| 系统 | 卫星数量（约） | 轨道高度 | 特点 |
|---|---|---|---|
| GPS | 31 | 20200 km | 最成熟，全球覆盖好 |
| GLONASS | 24 | 19100 km | 高纬度地区表现更好 |
| 北斗 | 30+ | 21500 km | 亚太区域精度高，有短报文 |
我的经验：在山区或城市峡谷飞行时，单GPS经常丢星。我建议至少开启GPS+GLONASS双模，北斗在亚太地区可以作为补充。MAVLink的
GPS_RAW_INT消息里会告诉你当前用了哪些卫星。
WGS84坐标系：地球不是圆的
你看到的经纬度，背后其实是一个叫WGS84的坐标系。它把地球近似为一个椭球体——说白了，地球在赤道附近鼓出来一点，两极扁一点。这个椭球体的参数是固定的，全球通用。
经纬度的单位是度，但实际计算时我习惯转成弧度。为什么？因为后面算距离、算航向，三角函数用的都是弧度。MAVLink里传的经纬度是int32_t，单位是1e7度。举个例子：
// MAVLink原始数据
int32_t lat = 396000000; // 实际纬度 = 39.6000000°
int32_t lon = 1163000000; // 实际经度 = 116.3000000°
// 转成浮点数
double lat_f = lat / 1e7; // 39.6
double lon_f = lon / 1e7; // 116.3
注意：我曾经遇到过有人直接把
int32_t当浮点数用，结果算出来的位置差了十万八千里。记住，MAVLink里的经纬度必须除以1e7才是真正的度数。
海拔高度 vs 相对高度：别搞混了
这是新手最容易踩坑的地方。MAVLink里有两个高度字段：alt和relative_alt。前者是海拔高度（基于WGS84椭球体），后者是相对起飞点的高度。
我举个例子你就明白了：你在海拔50米的地方起飞，飞到100米高空。这时候：
alt≈ 150米（海拔）relative_alt≈ 100米（相对高度）
为什么会有这个区别？因为气压计测的是相对高度，GPS测的是海拔高度。两者各有各的用处。我个人习惯：做航线规划时用相对高度，做地理标记时用海拔高度。
关键点：MAVLink的
GLOBAL_POSITION_INT消息里同时包含这两个高度。解析时一定要区分清楚，否则你的无人机可能飞到地底下去了。
知识体系总览
下面这张图帮你理清本章的核心逻辑：
实际项目中的避坑指南
最后分享几个我踩过的坑：
- 海拔高度不准：WGS84椭球体高度和真实海拔有偏差，尤其是在山区。我曾经在青藏高原测试，GPS海拔比实际低了近100米。这时候需要用EGM96大地水准面模型修正。
- 相对高度归零：起飞后如果飞控重启，
relative_alt会归零。我建议在日志里同时记录alt和relative_alt，方便事后排查。 - 卫星数不足：在城市峡谷或室内，卫星数可能掉到4颗以下。这时候定位精度会急剧下降。我的做法是：当卫星数<6时，主动切换到视觉或惯导辅助定位。
小技巧：解析MAVLink数据时，我习惯先打印
satellites_visible字段。如果这个值小于8，后面的经纬度数据就要打个问号了。
嗯，这一章的内容就到这里。定位数据看似简单，但细节很多。搞懂了这些基础，后面分析MAVLink的定位消息就会轻松很多。