無人機飛行途中的RTK差分定位技術(shù)解析
一.什么是RTK
實時動態(tài)差分法(Real-time kinematic,RTK)又稱載波相位差分技術(shù)。這是一種新的常用GPS測量方法。以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后解算才能獲得厘米級的精度。RTK則是一種可以在野外實時獲得厘米級定位精度的測量方法,可以實時提供觀測點的三維坐標,達到厘米級的高精度。與偽差分原理相同,基準站通過數(shù)據(jù)鏈實時向用戶站傳輸載波觀測和站坐標信息。用戶站接收GPS衛(wèi)星的載波相位和基準站的載波相位,形成相位差分觀測值進行實時處理,可以實時給出厘米級的定位結(jié)果。實現(xiàn)載波相位差分GPS方法分為修正法和差分法兩類。前者與偽差分相同,基準站將載波相位修正發(fā)送給用戶站,以糾正載波相位,然后求解坐標。后者將基準站采集的載波相位發(fā)送到用戶臺進行求差解算坐標。前者為準RTK技術(shù),后者是真實的RTK技術(shù)。

二.GPS與RTK
RTK技術(shù)基于上述基準站和用戶站的載波相位上的,采用載波相位動態(tài)實時差分法。GPS應(yīng)用的主要里程碑,是工程放樣、地形測圖、各種控制測量帶來了新的曙光,大大提高了外部作業(yè)效率。
常規(guī)GPS測量方法有靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)等,都需要事后解算才能獲得厘米級精度,而且RTK是一種能在野外實時獲得厘米級定位精度的測量方法,采用載波相位動態(tài)實時差分(Real–timekinematic)方法,是GPS應(yīng)用的重要里程碑,給工程放樣、地形測圖、各種控制測量帶來了新的曙光,大大提高了外部作業(yè)效率。
高精度的GPS載波相位觀測值必須用于測量,RTK定位技術(shù)是一種基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù),可實時提供指定坐標系中測量站點的三維定位結(jié)果,達到厘米級精度。RTK在操作模式下,基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測量站坐標信息傳輸?shù)揭苿诱尽R苿诱静粌H通過數(shù)據(jù)鏈接收到基準站的數(shù)據(jù),還收集數(shù)據(jù)GPS觀察數(shù)據(jù),在系統(tǒng)中形成差異觀測值進行實時處理,并給出厘米級定位結(jié)果,持續(xù)時間不到一秒鐘。移動站可以處于靜止狀態(tài)或運動狀態(tài);進入動態(tài)操作前可以在固定點初始化,也可以在動態(tài)條件下直接啟動,在動態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索解決。整周知數(shù)解固定后,每個歷元都可以實時處理。只要能跟蹤四顆以上衛(wèi)星相位觀測值和必要的幾何圖形,移動站就可以隨時給出厘米級定位結(jié)果。
RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),RTK定位時,基準站接收機需要將觀測數(shù)據(jù)(偽距觀測值、相位觀測值)和已知數(shù)據(jù)實時傳輸給移動站接收機。數(shù)據(jù)量相對較大,一般需要9600波特率,這在無線電中并不難實現(xiàn)。
近年來,無人機市場非常火爆,無人機公司數(shù)不勝數(shù)。無人機的應(yīng)用場合也很多,如農(nóng)業(yè)、物流、安全、巡航、測繪、航拍等。與此同時,無人機市場也催生了許多配套設(shè)備的發(fā)展。RTK在工業(yè)無人機的應(yīng)用就是一個很好的例子。它的準確性可以說是完美的,固定解狀態(tài)的定位精度可以達到厘米級。這里就不分析RTK系統(tǒng)是如何工作了,主要講的是如何應(yīng)用這個系統(tǒng)。
RTK全名稱為載波相位差分,其應(yīng)用依賴基站的差分信號。然后在接收器上求差解決坐標位置。這種解算的數(shù)據(jù)定位精度可以達到厘米級。當(dāng)然,這是相對于基站的定位精度,因為基站自己的坐標屬于單點位置,單點位置本身存在誤差。
RTK一旦進入固定解,里面有很多數(shù)據(jù)可以使用,不僅是位置,還有高度。但是對的RTK數(shù)據(jù)的可靠性要求仍然非常重要,因為基本上在市場上RTK系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的可靠性是99.99%,還需要考慮中間差分數(shù)據(jù)鏈突然斷裂。因此,還需要用RTK的一些數(shù)據(jù)判斷,如固定解標志、位置方差等。如果你感興趣,可以自己探索。這也是需要經(jīng)驗的。
RTK在無人機上的應(yīng)用在一定程度上非常重要。畢竟,這是在天空中飛行的。一旦出問題,損失就會很大。目前,許多領(lǐng)域的無人機都需要精準定位。例如,農(nóng)業(yè)無人機在噴灑時要求不漏噴、不重噴,這就需要RTK在系統(tǒng)了,有些無人機的電子羅盤容易受到干擾,比如電力巡航可以采用定位定向的RTK系統(tǒng)。
南京環(huán)球測繪儀器有限公司 成立于1993,公司集測繪儀器銷售、維修、檢定、租賃、技術(shù)咨詢服務(wù)、軟件合作開發(fā)、系統(tǒng)解決方案于一體,是國內(nèi)測繪界專業(yè)的測繪儀器公司。需要購買全站儀、GPS-RTK測量儀、水準儀、經(jīng)緯儀等測繪儀器,或有測繪儀器相關(guān)問題可以聯(lián)系 南京環(huán)球測繪儀器有限公司。
地 址:南京市鼓樓區(qū)建寧路61號中央金地A幢401室
24小時服務(wù)熱線: 17351000785(姚經(jīng)理)
更多相關(guān)
測繪儀器RTK 徠卡全站儀租賃
南京環(huán)球測繪儀器租賃中心服務(wù)全江蘇乃至全國,GPS租賃,RTK租賃,無人船租賃,多波束測深儀租賃,徠卡全站儀租賃,范圍包括:南京、無錫、徐州、常州、蘇州、南通、連云港、淮安、鹽城、揚州市、鎮(zhèn)江、泰州、...
江蘇省測繪地理信息局17年度十大新聞
2017年11月2日,江蘇省測繪地理信息局選樹第一批新時代“測繪蘇軍”青年科技先鋒。 一、以黨的十九大精神為引領(lǐng),著力打造新時代“測繪蘇軍” 江蘇省測繪地理信息局以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想...
千尋位置建設(shè)運營國家北斗地基增強系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”
國家北斗地基增強系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”是中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項,也是由國家北斗辦主導(dǎo)建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重要的地面基礎(chǔ)設(shè)施,該系統(tǒng)分布在全國的基準站實時接收北斗、GPS、GLONASS、...
先臨FreeScan Combo計量級高精度三維掃描儀
先臨高精度三維掃描儀FreeScanCombo:重新定義三維數(shù)字化體驗在工業(yè)設(shè)計、逆向工程、質(zhì)量檢測及文化保護等領(lǐng)域,高精度三維掃描技術(shù)正成為不可或缺的工具。先臨三維(Shining3D)作為全球...
經(jīng)天緯地-測繪盡顯風(fēng)流
山東院地理國情普查工作領(lǐng)導(dǎo)小組在濰坊檢查項目成果質(zhì)量。 齊魯大地,鐘靈毓秀,人才輩出。在這具有豐厚優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之地,山東省國土測繪院測山川大勢,繪齊魯宏...
中緯RTK測量儀操作指南與常見問題
中緯(GeoMax)RTK測量系統(tǒng)以其穩(wěn)定性和高性價比在工程測量、地形測繪等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為了幫助用戶更好地使用中緯RTK,南京環(huán)球測繪小編將介紹其基本操...
挑戰(zhàn)惡劣飛行環(huán)境,千巡翼X8在天山北麓的航測"實戰(zhàn)"
常年大風(fēng)、地形復(fù)雜、飛行環(huán)境惡劣,這是新疆天山北麓東端,準噶爾盆地東南緣的一座大型露天煤礦情況,礦區(qū)管理者為進行智慧礦山建設(shè),需要為礦區(qū)采集點云精度5厘米以內(nèi)的三維數(shù)據(jù)成果。難度大、風(fēng)險高,什么樣的航...
千尋CORS與華測CORS區(qū)別解析
千尋CORS與華測CORS是國內(nèi)兩大主流衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)系統(tǒng),均基于GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))技術(shù)提供高精度實時定位服務(wù),但在運營主體、服務(wù)范圍、技術(shù)特點及行...











環(huán)球測繪微信