什么是RTK?有了RTK差分,無人機精度就厘米級了?
不知從什么時候開始以支持RTK差分為賣點的飛控就如雨后春筍一樣,甚至一些消費級無人機品牌亦推出了自己的差分飛控產品。宣傳口號一般都是“厘米級精度”,但真的有了RTK差分,就到了厘米級精度了嗎?
差分與RTK是什么?
差分就是把GPS的誤差想方設法分離出去。

GPS信號從遙遠的太空趕到地面,尤其要穿過電離層、路途上難免有差池。所以普通的GPS定位總有數米的誤差。

有天才的人類想到:可以在已知位置的參考點上裝上GPS,就能知道GPS的偏差。將這個偏差用電臺發送給需要定位的GPS設備,用戶就可以獲得更精準的位置。
分析誤差的方式有定位結果(位置差分)、與衛星的距離(偽距差分)、GPS的載波相位(載波相位差分,即RTK)。分析的越深入,就越麻煩、越貴,但是精度也更高。
差分不是都是厘米級
其實將無人機系統裝上差分GPS并不稀奇,許多科研院所都有這樣的項目,但因為成本與需求問題并沒有多少投入商用。最近一段時間差分似乎有種普及化的趨勢,而且各家所使用的差分技術都是最復雜的RTK。
差分也分許多等級,之前用途比較廣泛的是偽距差分,誤差半米左右;而RTK也分兩種:幾十厘米誤差的單頻RTK與厘米級的雙頻RTK。

雙頻GPS的意義是消除電離層誤差,所以雙頻RTK可以達到厘米級的定位精度。一般廠家會宣稱其精度為:1cm+1ppm(與基準站距離的百萬分之一),但是注意:這也是個理想值:只有在10公里以內才近似成立,與基準站距離遠了,精度也會迅速下降。
厘米級的設備未必有厘米級的精度
常用的這種差分設備都是與地面的基準站做校準,所以這些所謂的精度都不是相對地球的精度,而是相對于基準站的精度。基準站位置不準也是白搭。

基準站位置的確定大體有這么幾種方式:①建立在國家已知點上;②建立在從國家已知點上引過來的點;③建立在一個長期觀測的點上。
然而河北銘宇電子科技的技術人員卻對環球網無人機頻道表示:在外邊作業很少有能碰到國家已知點上。只能選擇一個開闊的地方,如樓頂長期觀測。
業內人士表示:這就相當于多次測量求平均值,在20-30分鐘后結果會收斂;持續時間越長精度就越高。但是最后依然會有米級誤差。

另外,差分依然要注意多路徑效應,也就是沒法攔住GPS信號“走冤枉路”。所以差分GPS的基準站要在開闊的地方,最好在樓頂;無人機飛行也最好避開高大建筑物。
此外,定位精度是一方面、控制精度又是另一方面;飛控的可靠性還是一個方面。光有精準的定位結果未必就能干好活兒。
夠用就好
差分很麻煩,而且很貴。即使是技術簡單、成本低廉的多旋翼飛控,加上差分也要數萬元。但依然有許多無人機使用差分設備,各行業應用不是被“厘米級精度”的廣告語所吸引,而是秉承“夠用就好”的信條。

為無人機做差分之前就在航測(航空攝影測量)方面擁有廣泛的應用,配備精準的定位設備的無人機雖然采購成本高、但是可以降低后期的使用成本。但測繪用的精確位置在拍完之后知道也不遲,所以用后處理的方法提高精度也可以。

還有許多雷達的標校也是以掛載龍伯球的無人機為靶標,雷達標校無人機也都掛載高精度的差分GPS/北斗定位系統。但是雷達標校的特點是不關心絕對精度,只關心相對位置。因為雷達的參考系是“雷達站心坐標系”,雷達以“自我為中心”,所以基準站只要放在雷達站附近,隨便哪里都可以,精確位置不重要。

利用差分GPS還有一個比較有創意的運用:測向。大型有人飛機、艦船等將兩端各裝個GPS天線可以實現測向;而對于小尺寸的無人機使用高精度的差分技術也能做到,這個時候也不關心絕對精度、而是只關心一個天線相對于另一個天線的位置。

而其它行業提高無人機的定位精度,還有一種效費比更高的方式:換一個性能好一點的GPS天線。
更多相關
高原測繪紀實
為完成第三次全國土地調查的外業控制山區項目,2018年6月,我們這支東北測繪隊伍接到任務后,立即厲兵秣馬,挺進西北,入住葉城。次日早上5點半大家就已經洗漱用餐完畢,并把測繪儀器裝備及厚棉衣捆扎裝車...
徠卡RTC360三維激光掃描儀在某石化工廠數字化中的應用
一、背景 石化工廠的安全運維是一項重要工作。但是如果工廠工程資料保存不完整或者太過陳舊,不能反映廠區真實現狀,就難以實現石化工廠的數字化管理。一般使用三維激光掃描儀完成工廠數字化可以獲取廠區的精...
全站儀常見的問題及解決方法,沒有什么能阻擋測繪的腳步
在使用全站儀的時候,我們偶爾會遇到一些問題。今天我們對全站儀使用中常見的一些問題進行整理并解答,希望對用戶朋友所有幫助。 對邊測量在哪些測量工作中使用? 答:對邊測量是指儀器放置在任何地點(無...
絲綢之路再現長虹,徠卡TS16助力渭河特大橋轉體合攏
本月渭河特大橋雙幅雙墩8500噸橋體在隴海鐵路上方精確轉體完成,標志著聯通我國西北五省區與西南四省市的重點公路項目——隴(西)漳(縣)高速公路全線貫通。 隴漳高速公路全長近40公里,設計時速80...
中緯ZT16R全站儀與ZT10R全站儀有哪些不同?
南京環球測繪成立于1993,深耕測繪行業30余年,公司集測繪儀器銷售、測繪儀器維修、測繪儀器檢定、測繪儀器租賃、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...
【新品推薦】中緯互聯網全站儀ZT10i
ZT10i是將傳統全站儀(TPS)與互聯網(Internet)技術相融合,兼顧傳統全站儀成熟的技術優點,創新融入互聯網技術,開創國內首款上市互聯網全站儀。 互聯網全站儀 國內首創: ...
徠卡GNSS助力川藏鐵路控制測量
2020年11月8日,史詩級國家工程川藏鐵路雅安至林芝段開工建設,計劃工期10年,雅林段是業內公認的鐵路建設“最難段”,這一段的開工意味著川藏鐵路正式全線開建。 今天,川藏鐵路全線能順利開工,離...
自然資源部將啟動“十四五”基礎測繪規劃編制
從2月25日召開的2019年全國國土測繪工作座談會獲悉,自然資源部將啟動全國“十四五”基礎測繪規劃編制工作,大力加強新型基礎測繪體系建設,進一步提升基礎測繪核心供給能力,并將通過提高測繪資質許可審...











環球測繪微信