無人機飛行途中的RTK差分定位技術解析
一.什么是RTK
實時動態差分法(Real-time kinematic,RTK)又稱載波相位差分技術。這是一種新的常用GPS測量方法。以前的靜態、快速靜態、動態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,基準站通過數據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果。實現載波相位差分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送到用戶臺進行求差解算坐標。前者為準RTK技術,后者是真實的RTK技術。

二.GPS與RTK
RTK技術基于上述基準站和用戶站的載波相位上的,采用載波相位動態實時差分法。GPS應用的主要里程碑,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效率。
常規GPS測量方法有靜態、快速靜態、動態等,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,采用載波相位動態實時差分(Real–timekinematic)方法,是GPS應用的重要里程碑,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定位技術是一種基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,可實時提供指定坐標系中測量站點的三維定位結果,達到厘米級精度。RTK在操作模式下,基準站通過數據鏈將其觀測值和測量站坐標信息傳輸到移動站。移動站不僅通過數據鏈接收到基準站的數據,還收集數據GPS觀察數據,在系統中形成差異觀測值進行實時處理,并給出厘米級定位結果,持續時間不到一秒鐘。移動站可以處于靜止狀態或運動狀態;進入動態操作前可以在固定點初始化,也可以在動態條件下直接啟動,在動態環境下完成整周模糊度的搜索解決。整周知數解固定后,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果。
RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術,RTK定位時,基準站接收機需要將觀測數據(偽距觀測值、相位觀測值)和已知數據實時傳輸給移動站接收機。數據量相對較大,一般需要9600波特率,這在無線電中并不難實現。
近年來,無人機市場非常火爆,無人機公司數不勝數。無人機的應用場合也很多,如農業、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備的發展。RTK在工業無人機的應用就是一個很好的例子。它的準確性可以說是完美的,固定解狀態的定位精度可以達到厘米級。這里就不分析RTK系統是如何工作了,主要講的是如何應用這個系統。
RTK全名稱為載波相位差分,其應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。這種解算的數據定位精度可以達到厘米級。當然,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,里面有很多數據可以使用,不僅是位置,還有高度。但是對的RTK數據的可靠性要求仍然非常重要,因為基本上在市場上RTK系統對數據的可靠性是99.99%,還需要考慮中間差分數據鏈突然斷裂。因此,還需要用RTK的一些數據判斷,如固定解標志、位置方差等。如果你感興趣,可以自己探索。這也是需要經驗的。
RTK在無人機上的應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,許多領域的無人機都需要精準定位。例如,農業無人機在噴灑時要求不漏噴、不重噴,這就需要RTK在系統了,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。
南京環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、技術咨詢服務、軟件合作開發、系統解決方案于一體,是國內測繪界專業的測繪儀器公司。需要購買全站儀、GPS-RTK測量儀、水準儀、經緯儀等測繪儀器,或有測繪儀器相關問題可以聯系 南京環球測繪儀器有限公司。
地 址:南京市鼓樓區建寧路61號中央金地A幢401室
24小時服務熱線: 17351000785(姚經理)
更多相關
千尋知寸CORS賬號:開啟厘米級定位新紀元
千尋知寸CORS賬號:開啟厘米級定位新紀元在數字化浪潮席卷全球的今天,高精度定位技術已成為推動社會進步的重要引擎。千尋知寸CORS賬號作為這一領域的創新成果,正在重新定義位置服務的精度標準,為各行各業...
中海達獲2023年衛星導航創新應用最高獎
近日,由中國衛星導航定位協會組織評選的2023年衛星導航定位科學技術獎各類獎項揭曉,其中2023年衛星導航定位創新應用獎含白金獎2項、金獎13項、銀獎18項。由中海達旗下公司廣州海達星宇技術有限公司、...
中緯ZOOM95全站儀優勢介紹
中緯ZOOM95全站儀憑借其先進的技術和多項創新功能,在眾多全站儀中脫穎而出。以下是中緯ZOOM95全站儀的一些主要優勢:1.自動化程度高-自動瞄準:采用先進的AIM360技術,能夠自動照射目標棱...
南方覓境RTK激光SLAM測量系統 新品發布
南方測繪推出的南方覓境RTK激光SLAM系統,是一款融合實時動態定位(RTK)與激光SLAM(同步定位與建圖)技術的高精度移動測量解決方案。該系統針對復雜室內外...
(天寶)TrimbleSX10三維激光掃描儀在鐵路軌道檢測中的應用
項目總結 南寧某軌道在建中,需快速獲取周邊場景數據并繪制軌道中心線與軌道線,完成與軌道設計圖的對比與檢測分析。由于現場環境限制,遮擋嚴重,全站儀與GPS等常規設備無法快速進行作業,而且其高質量及高精...
火箭軍+RTK:炮火精準打擊,測繪功不可沒!
在今年元宵節,中國戰略導彈部隊火箭軍官方微博賬號@中國火箭軍、@東風快遞在元宵節這天終于各自發布了它們的第一條微博,正式開業了! 而“嚴肅”的中國火箭軍也“皮“了一把,東風快遞開始營業第一條...
中國GIS軟件發展的必經之路是驅動創新
在近日舉辦的中國地理信息產業大會上,科技部原部長、中國科學院院士徐冠華做了題為《創新驅動 中國GIS軟件發展的必由之路》的報告。報告回顧了我國GIS軟件創新發展歷程、取得的成就及存在的...
首次利用無人機攝影測量揭示海冰表面精細結構
《遙感》封面:“極鷹III號”拍攝的海冰影像 參加中國第33次南極考察的科研人員進行冰面無人機作業。(張寶鋼攝) 海冰是全球氣候變化的敏感因子,但目前對于大范圍海冰表面形態的精細刻畫仍存在諸多困難...











環球測繪微信