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
以工匠精神筑夢精彩人生
和煦的春風捎來喜訊——在4月28日中華全國總工會召開的慶祝五一國際勞動節暨“當好主人翁、建功新時代”勞動和技能競賽推進大會上,徐州市勘察測繪研究院測繪工程三部副主任呂建國榮獲全國五一勞動獎章呂建國...
回首改革路 傳承測繪情
他1977年從部隊轉業至江蘇省測繪局測量二隊從事野外數據采集工作,至2015年退休,從事測繪工作近40年;他作為改革開放40年時代變遷的親歷者和見證者,為祖國建設揮灑青春和熱血,為測繪事業奉獻赤子...
徠卡TS16全站儀+重復檢測程序讓基坑監測更容易
行業背景 隨著城市建設的發展,城市建筑的基坑開挖深度越來越深。基坑的開挖、錨固和降排水等工作,打破了地基原有的平衡狀態,引發了土體性狀、周邊環境、鄰近建筑、地下設施的變化。根據相關規范規定,開挖...
南方測繪覓境ME測量系統
南方測繪推出的覓境ME測量系統,是一款集先進性、智能性與便捷性于一身的三維實景采集利器,旨在為用戶提供一站式的空間數據解決方案,重新定義三維測量的工作模式。一...
用生命書寫測繪傳奇
54歲的解放軍某部高級工程師張民又出發了,這次的目的地是羅布泊。在這名老兵眼里,號稱“死亡之海”的羅布泊只是他野外作業的一個陣地。 野外作業,是地圖測繪的一項基礎性工作,主要作業工具是全站儀、畫...
用科力達PPK,可以輕松完成1:500高精度免像控航測作業
現在無人機用途非常廣泛,除用于攝影外,還被廣泛的應用于其他行業,尤其測繪行業,無人機因其具有成本低、機動性好、產出高和高安全性等特點,被越來越多的用戶使用于測繪測量項目中,使得測繪不再單純的依靠全...
開放合作讓北斗更好“擁抱全球”
中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其22日在大會開幕式上說:“十年前,我們只有北斗一號,在軌衛星僅3顆,服務區域限于中國及周邊;十年后,我們有北斗二號、北斗三號,在軌衛星38顆,具備全球服務能力。這十...
高端機K1Pro出馬!流域綜合治理工程放樣不在話下
時間緊,任務多 如何高效且保質保量的完成流域綜合治理工程放樣項目 作業高效 科力達高端機K1Pro出馬 項目背景 ...











環球測繪微信