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
中緯ZT10/ZT10R互聯網+全站儀
海克斯康集團旗下測量儀器品牌:中緯,與兄弟公司徠卡的測量技術互通,在2017年第四季度推出全新的ZT10R/ZT10全站儀。 此款全站儀仰仗其全...
全站儀的維修與檢定 租賃 檢測,選南京環球測繪
南京環球測繪儀器有限公司所設立的維修中心是具有廠家直接授權,具有廠家售后與維修的水平,維修費用透明,配件全部由廠家提供,所有配件保證原廠原裝,例如徠卡全站儀,使用徠卡原裝附件;產品維修(檢定)均按照廠...
直擊“三調”:測繪員腳量青藏高原,“缺氧不缺精神”
因條件有限,在路上解決午餐的測繪隊員 今年年初,第三次國土調查測繪隊伍來到西藏進行作業、調查,這是一項深入了解國情國力的重大調查。 在“世界屋脊”西藏,“三調”的目標是全面掌握自治區總面積12...
專業測量設備千尋星矩SR1RTK:在各種測量場景中表現如何?
千尋自主RTK設備:“星矩SR1”已經正式上線,作為一款專業的高精度GNSS接收機,千尋星矩SR1支持北斗、GPS、GLONASS、GALILEO四大衛星系統,可以被用于對測量精度要求較高的地圖測...
徠卡BLK360三維激光掃描儀在社區改造中的掃描應用
一、應用背景 目前,國家提倡城鎮老舊小區改造,加強城市的更新,讓人民群眾的居住生活環境質量得到進一步提升。某建筑工作室承接了社區的改造設計任務,按照要求,要在短期內提交設計方案。在社區中有一座歷...
測繪單位協助山東首次摸清地理國情家底
近日,山東省政府召開新聞發布會,由省國土資源廳、省統計局發布《山東省第一次全國地理國情普查公報》。普查發現,全省房屋建筑(區)地表覆蓋總面積15036.04平方公里,占全省面積9.65%,與濰坊市...
徠卡移動掃描系統在鐵路復測中的應用
應用背景 隨著我國鐵路大規模的提速改造工程的建設,對既有鐵路的勘測設計任務也日益增多。由于鐵路行車速度快、密度高,使用傳統的既有線測量方法施測存在較大的安全隱患,且測量效率低。因此,在這種情況下...
魔星MG20i助力新建變電站實景三維數據獲取
應用背景 你知道嗎?2020年,總發電量的近5%在電力傳輸中的被電網線損耗了。所以,國家十分重視高壓特高壓輸變電建設,且必須保證建設符合竣工標準并提交竣工圖。 常規測量難點: 常規方式采用單...