提到定位，相信咱們一定不會覺得生疏?，F(xiàn)在咱們所處的信息時代，人人都有手機(jī)。每天，咱們都會用到與地圖和導(dǎo)航有關(guān)的APP。


這些APP，便是依據(jù)定位技能的。

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提到定位技能呢，咱們又肯定會想到GPS、斗極這些名詞。是的，這些都屬于全球?qū)Ш叫l(wèi)星體系，也便是GNSS（Global Navigation Satellite System）。




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


上面都是咱們知道的。接下來，小棗君要給咱們介紹一個或許比較生疏的概念。它也和衛(wèi)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(wèi)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。

█ 什么是RTK

RTK，英文全名叫做Real-time kinematic，也便是實(shí)時動態(tài)。這是一個簡稱，全稱其實(shí)應(yīng)該是RTK（Real-time kinematic，實(shí)時動態(tài)）載波相位差分技能。（為了便利閱覽，接下來，我仍是會簡寫為RTK。）


不要慌！這個技能盡管看上去很專業(yè)，但實(shí)踐原理并不復(fù)雜。


RTK是一個對GNSS進(jìn)行輔佐的技能。


為什么要對GNSS進(jìn)行輔佐？當(dāng)然是因?yàn)镚NSS自身存在缺乏啦！


咱們都知道，GNSS衛(wèi)星之所以能夠?qū)Φ厍蛏系慕K端（例如手機(jī)、轎車、輪船、飛機(jī)等）進(jìn)行定位，依托的是三維坐標(biāo)系。


找至少4顆衛(wèi)星，分別計(jì)算各個衛(wèi)星與終端之間的間隔△L（這個間隔也被稱為“偽距”），就能夠列出4個方程組。


計(jì)算之后，就能得出終端的四個參數(shù)，分別是經(jīng)度、緯度，高程（海拔高度）和時間。


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


僅靠衛(wèi)星，咱們能夠得到PVT。但是，留意了，衛(wèi)星定位是存在差錯的。


差錯既來自體系的內(nèi)部，也來自外部。例如衛(wèi)星信號穿透電離層和對流層時產(chǎn)生的差錯，還有衛(wèi)星高速移動產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)引起的差錯，以及多徑效應(yīng)差錯、通道差錯、衛(wèi)星鐘差錯、星歷差錯、內(nèi)部噪聲差錯，等等。


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


好啦，咱們的主角終于要登場了。


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

█ RTK的作業(yè)原理


咱們直接來看RTK的作業(yè)原理。




如上圖所示，這是一個標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)RTK組網(wǎng)。（是不是超簡略？）


其間，除了衛(wèi)星之外，RTK體系包括兩個重要組成部分——基準(zhǔn)站和流動站。


兩個站都帶有衛(wèi)星接納機(jī)，能夠觀測和接納衛(wèi)星數(shù)據(jù)。望文生義，基準(zhǔn)站是供給參考基準(zhǔn)的基站。而流動站，是能夠不斷移動的站。流動站其實(shí)便是要丈量自身三維坐標(biāo)的那個目標(biāo)目標(biāo)，也便是用戶終端。


咱們經(jīng)常在戶外看到一些扛著三腳架設(shè)備進(jìn)行丈量的人。其間一部分人，扛的或許便是RTK基準(zhǔn)站或流動站。


咱們來細(xì)心看看定位進(jìn)程。


首要，基準(zhǔn)站作為丈量基準(zhǔn)，一般會固定放在開闊且視野杰出的地方?；鶞?zhǔn)站的三維坐標(biāo)信息，一般是已知的。




第①步，基準(zhǔn)站先觀測和接納衛(wèi)星數(shù)據(jù)。


第②步，基準(zhǔn)站通過旁邊的無線電臺（數(shù)據(jù)鏈），將觀測數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送給流動站（間隔一般不超越20公里）。


第③步，流動站收到基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)的一起，也觀測和接納了衛(wèi)星數(shù)據(jù)。


第④步，流動站在基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)和自身數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)相對定位原理，進(jìn)行實(shí)時差分運(yùn)算，然后解算出流動站的三維坐標(biāo)及其精度，其定位精度可達(dá)1cm~2cm。至此，丈量完結(jié)。


如咱們所見，RTK技能具有觀測站之間無需通視（無需在視野規(guī)模內(nèi)）、定位精度高、操作簡略、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(tǒng)RTK


剛才咱們所說的，是RTK的早期模型，咱們稱為傳統(tǒng)RTK技能。


傳統(tǒng)RTK技能實(shí)施簡略，成本低價。但是，它也存在一個很新疆RTK大的問題，那便是流動站和基準(zhǔn)站之間存在間隔限制。

間隔越遠(yuǎn)，差錯要素差異變大，定位精度就會下降。并且，間隔遠(yuǎn)了，超越了無線電臺的通訊規(guī)模，也就無法作業(yè)了。


為了戰(zhàn)勝傳統(tǒng)RTK技能的缺陷，在20世紀(jì)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，在一個較大的區(qū)域內(nèi)，均勻分散設(shè)置多個基準(zhǔn)站（3個或以上），構(gòu)成一個基準(zhǔn)站網(wǎng)。



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


當(dāng)然不會，那樣太費(fèi)事了。


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


多個基準(zhǔn)站組成的基準(zhǔn)站網(wǎng)，它們將數(shù)據(jù)發(fā)給中心服務(wù)器。中心服務(wù)器會依據(jù)數(shù)據(jù)，模擬出一個“虛擬基準(zhǔn)站”。（所以，網(wǎng)絡(luò)RTK也被稱為“虛擬基準(zhǔn)站技能”或“虛擬參考站技能”。）




關(guān)于流動站來說，它只會“看到”這個“虛擬基準(zhǔn)站”。依據(jù)這個“虛擬基準(zhǔn)站”發(fā)來的數(shù)據(jù)，流動站完結(jié)最終的丈量運(yùn)算。


網(wǎng)絡(luò)RTK的優(yōu)勢是非常明顯的。


咱們應(yīng)該都看出來了，咱們平?？吹降囊苿油ㄓ嵒?，其實(shí)就能夠兼職“基準(zhǔn)站”。咱們身邊到處都是基站，也就意味著，網(wǎng)絡(luò)RTK基本上實(shí)現(xiàn)了無縫掩蓋。


流動站與中心服務(wù)器的通訊，也能夠通過流動站（終端）內(nèi)置的無線通訊模組來完結(jié)。這些高精度定位模組，集成了RTK技能，且自身也是移動通訊模組，能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。


其次，關(guān)于用戶來說，不需要自建基準(zhǔn)站，節(jié)約新疆RTK了很多成本（只需要支付一些通訊費(fèi)用）。

第三，精度和可靠性更高。畢竟基準(zhǔn)站多了嘛，就算壞了一兩個，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(wěn)定性對定位精度影響極大。必須保證網(wǎng)絡(luò)通訊穩(wěn)定，然后保證差分?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定下發(fā)，才干實(shí)現(xiàn)超高定位精度。

█ 結(jié)語


RTK技能通過多年的堆集，現(xiàn)已變得越來越老練。新疆RTK它的高精度、高速度、高穩(wěn)定性特色，使得其被測繪、無人機(jī)、車載、安防等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

作為搶先的物聯(lián)網(wǎng)全體解決方案供貨商，移遠(yuǎn)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(dǎo)航定位模組LC29H系列，能夠滿足無人機(jī)、共享兩輪車等場景的厘米級或分米級定位需求。而集成了RTK/DR技能的車規(guī)級GNSS高精度/INS組合導(dǎo)航定位模組LG69T系列，更是在為大型整車廠和Tier 1客戶供給厘米級定位追尋服務(wù)。