提到定位，相信咱們一定不會(huì )覺(jué)得生疏�，F在咱們所處的信息時(shí)代，人人都有手機。每天，咱們都會(huì )用到與地圖和導航有關(guān)的APP。


這些APP，便是依據定位技能的。

?
提到定位技能呢，咱們又肯定會(huì )想到GPS、斗極這些名詞。是的，這些都屬于全球導航衛星體系，也便是GNSS（Global Navigation Satellite System）。




正是這些在太空中飛翔的衛星，幫助咱們的手機具備了定位能力，并為咱們供給導航服務(wù)。


上面都是咱們知道的。接下來(lái)，小棗君要給咱們介紹一個(gè)或許比較生疏的概念。它也和衛星有關(guān)，是目前職業(yè)最常用的定位技能之一，為咱們的作業(yè)和日子供給了很大的幫助。它便是——RTK。


究竟什么是RTK？有了衛星，為什么還需要它？它有什么特色，又是如何作業(yè)的？


別急，且讓小棗君一一道來(lái)。

█ 什么是RTK

RTK，英文全名叫做Real-time kinematic，也便是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。這是一個(gè)簡(jiǎn)稱(chēng)，全稱(chēng)其實(shí)應該是RTK（Real-time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）載波相位差分技能。（為了便利閱覽，接下來(lái)，我仍是會(huì )簡(jiǎn)寫(xiě)為RTK。）


不要慌！這個(gè)技能盡管看上去很專(zhuān)業(yè)，但實(shí)踐原理并不復雜。


RTK是一個(gè)對GNSS進(jìn)行輔佐的技能。


為什么要對GNSS進(jìn)行輔佐？當然是因為GNSS自身存在缺乏啦！


咱們都知道，GNSS衛星之所以能夠對地球上的終端（例如手機、轎車(chē)、輪船、飛機等）進(jìn)行定位，依托的是三維坐標系。


找至少4顆衛星，分別計算各個(gè)衛星與終端之間的間隔△L（這個(gè)間隔也被稱(chēng)為“偽距”），就能夠列出4個(gè)方程組。


計算之后，就能得出終端的四個(gè)參數，分別是經(jīng)度、緯度，高程（海拔高度）和時(shí)間。


通過(guò)單位時(shí)間的位置改變，還能算出終端的速度。三維坐標、速度、時(shí)間信息，咱們通常稱(chēng)之為PVT（Position Velocity and Time）。


僅靠衛星，咱們能夠得到PVT。但是，留意了，衛星定位是存在差錯的。


差錯既來(lái)自體系的內部，也來(lái)自外部。例如衛星信號穿透電離層和對流層時(shí)產(chǎn)生的差錯，還有衛星高速移動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應引起的差錯，以及多徑效應差錯、通道差錯、衛星鐘差錯、星歷差錯、內部噪聲差錯，等等。


這些差錯，有些能夠徹底消除，有些無(wú)法消除或只能部分消除。它們影響了體系的準確性和可靠性。


好啦，咱們的主角終于要登場(chǎng)了。


為了更好地消除差錯、提高定位精度，職業(yè)專(zhuān)家們研討出了一個(gè)更厲害的定位技能，那便是RTK。

█ RTK的作業(yè)原理


咱們直接來(lái)看RTK的作業(yè)原理。




如上圖所示，這是一個(gè)標準的傳統RTK組網(wǎng)。（是不是超簡(jiǎn)略？）


其間，除了衛星之外，RTK體系包括兩個(gè)重要組成部分——基準站和流動(dòng)站。


兩個(gè)站都帶有衛星接納機，能夠觀(guān)測和接納衛星數據。望文生義，基準站是供給參考基準的基站。而流動(dòng)站，是能夠不斷移動(dòng)的站。流動(dòng)站其實(shí)便是要丈量自身三維坐標的那個(gè)目標目標，也便是用戶(hù)終端。


咱們經(jīng)常在戶(hù)外看到一些扛著(zhù)三腳架設備進(jìn)行丈量的人。其間一部分人，扛的或許便是RTK基準站或流動(dòng)站。


咱們來(lái)細心看看定位進(jìn)程。


首要，基準站作為丈量基準，一般會(huì )固定放在開(kāi)闊且視野杰出的地方�；鶞收镜娜�維坐標信息，一般是已知的。




第①步，基準站先觀(guān)測和接納衛星數據。


第②步，基準站通過(guò)旁邊的無(wú)線(xiàn)電臺（數據鏈），將觀(guān)測數據實(shí)時(shí)發(fā)送給流動(dòng)站（間隔一般不超越20公里）。


第③步，流動(dòng)站收到基準站數據的一起，也觀(guān)測和接納了衛星數據。


第④步，流動(dòng)站在基準站數據和自身數據的基礎上，依據相對定位原理，進(jìn)行實(shí)時(shí)差分運算，然后解算出流動(dòng)站的三維坐標及其精度，其定位精度可達1cm~2cm。至此，丈量完結。


如咱們所見(jiàn)，RTK技能具有觀(guān)測站之間無(wú)需通視（無(wú)需在視野規模內）、定位精度高、操作簡(jiǎn)略、全天候作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，是非常不錯的定位技能。

█ 網(wǎng)絡(luò )RTK vs 傳統RTK


剛才咱們所說(shuō)的，是RTK的早期模型，咱們稱(chēng)為傳統RTK技能。


傳統RTK技能實(shí)施簡(jiǎn)略，成本低價(jià)。但是，它也存在一個(gè)很新疆RTK大的問(wèn)題，那便是流動(dòng)站和基準站之間存在間隔限制。

間隔越遠，差錯要素差異變大，定位精度就會(huì )下降。并且，間隔遠了，超越了無(wú)線(xiàn)電臺的通訊規模，也就無(wú)法作業(yè)了。


為了戰勝傳統RTK技能的缺陷，在20世紀90年代中期，人們提出了網(wǎng)絡(luò )RTK技能。


在網(wǎng)絡(luò )RTK技能中，在一個(gè)較大的區域內，均勻分散設置多個(gè)基準站（3個(gè)或以上），構成一個(gè)基準站網(wǎng)。



基準站網(wǎng)
那么，這種情況下，流動(dòng)站需要和每個(gè)基準站進(jìn)行比照和測算嗎？


當然不會(huì )，那樣太費事了。


網(wǎng)絡(luò )RTK相比傳統RTK，其實(shí)是用區域型的GNSS網(wǎng)絡(luò )差錯模型替代了單點(diǎn)GNSS差錯模型。


多個(gè)基準站組成的基準站網(wǎng)，它們將數據發(fā)給中心服務(wù)器。中心服務(wù)器會(huì )依據數據，模擬出一個(gè)“虛擬基準站”。（所以，網(wǎng)絡(luò )RTK也被稱(chēng)為“虛擬基準站技能”或“虛擬參考站技能”。）




關(guān)于流動(dòng)站來(lái)說(shuō)，它只會(huì )“看到”這個(gè)“虛擬基準站”。依據這個(gè)“虛擬基準站”發(fā)來(lái)的數據，流動(dòng)站完結最終的丈量運算。


網(wǎng)絡(luò )RTK的優(yōu)勢是非常明顯的。


咱們應該都看出來(lái)了，咱們平�？吹降囊苿�(dòng)通訊基站，其實(shí)就能夠兼職“基準站”。咱們身邊到處都是基站，也就意味著(zhù)，網(wǎng)絡(luò )RTK基本上實(shí)現了無(wú)縫掩蓋。


流動(dòng)站與中心服務(wù)器的通訊，也能夠通過(guò)流動(dòng)站（終端）內置的無(wú)線(xiàn)通訊模組來(lái)完結。這些高精度定位模組，集成了RTK技能，且自身也是移動(dòng)通訊模組，能夠實(shí)現上述功能。


其次，關(guān)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，不需要自建基準站，節約新疆RTK了很多成本（只需要支付一些通訊費用）。

第三，精度和可靠性更高。畢竟基準站多了嘛，就算壞了一兩個(gè)，也影響不大。




值得一提的是，網(wǎng)絡(luò )RTK的模型中，網(wǎng)絡(luò )的穩定性對定位精度影響極大。必須保證網(wǎng)絡(luò )通訊穩定，然后保證差分數據穩定下發(fā)，才干實(shí)現超高定位精度。

█ 結語(yǔ)


RTK技能通過(guò)多年的堆集，現已變得越來(lái)越老練。新疆RTK它的高精度、高速度、高穩定性特色，使得其被測繪、無(wú)人機、車(chē)載、安防等領(lǐng)域廣泛應用。

作為搶先的物聯(lián)網(wǎng)全體解決方案供貨商，移遠通訊已推出多款集成RTK/DR技能的GNSS模組，包括近期發(fā)布的雙頻段高精度/INS組合導航定位模組LC29H系列，能夠滿(mǎn)足無(wú)人機、共享兩輪車(chē)等場(chǎng)景的厘米級或分米級定位需求。而集成了RTK/DR技能的車(chē)規級GNSS高精度/INS組合導航定位模組LG69T系列，更是在為大型整車(chē)廠(chǎng)和Tier 1客戶(hù)供給厘米級定位追尋服務(wù)。