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
徠卡全站儀維修 常見故障及解決辦法 南京環球測繪
徠卡全站儀一直以其優秀的性能和穩定的質量享譽全球。它在土木工程、地質勘探、建筑設計等領域有著廣泛的應用,成為工程師們信賴的合作伙伴。徠卡全站儀是一種測繪儀器,用于測量土地、建筑物和其他物體的三維坐標。...
東令營活動走進浙江測繪與地理信息科技博物館
為了進一步“強化國家版圖意識,共同守護美麗中國”,1月24日,新埭中心小學組織開展了“行走于創新之路——新埭中心小學測繪科普冬令營活動”。浙江省測繪與地理信息科技博物館于2018年12月17日正式...
RTK測量儀器如何選擇?
RTK測量儀器怎樣選擇?隨著測量測繪技術的快速發展和廣泛應用,RTK主機的功能和性能也在不斷完善。技術進步的提升,隨之而來的是產品的更新迭代,市面上各種RTK測量儀琳瑯滿目。那么問題來了!市面上的測繪...
周恩來親自“點將”的測繪專家
陳外歐是湖南省茶陵縣人,1929年參加共產主義青年團,同年參加工農紅軍,1931年轉為中國共產黨黨員。他參加過二萬五千里長征,歷任營長、團長、副旅長、軍參謀長、軍委測繪局局長兼測繪學院院長、國家測...
千尋星地通RTK介紹
千尋星地通RTK(RealTimeKinematic)服務是由千尋位置網絡有限公司提供的高精度實時動態定位服務。千尋位置是一家專注于高精度定位服務和時空智能解決方案的企業,其服務廣泛應用于多個領域...
CAD視口中的坐標系不見了!怎么辦?
當我們在打卡CAD時,左下角總會有一個坐標系,但是,如果我們的坐標不見了要怎么辦呢?今天,就來教大家,如何調出坐標系。CAD中的視口是一個二維的窗口,用于顯示三維模型或布局中的部分內容。視口本身并沒有...
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、...
【應用案例】徠卡MS60全站儀在方量測量中的應用
在電廠、煤礦、冶金等行業,對于料堆體積和重量的測量是十分重要且復雜的工作,并要求能對測量結果進行三維顯示和后處理輔助分析等。如火電廠的存煤盤點;鋼鐵廠的原料礦堆測量;港口碼頭的料堆核準;公路、鐵路...