无人机中的RTK差分定位技术解析1--什么是RTK?RTK与GPS的关系。

实时动态差分法?什么是RTK?RTK与GPS的关系。

实时动态差分法(Real-time kinematic,RTK)又称载波相位差分技术。这是一种新的常用GPS测量方法。以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后解算才能获得厘米级的精度。RTK则是一种可以在野外实时获得厘米级定位精度的测量方法,可以实时提供观测点的三维坐标,达到厘米级的高精度。

一.什么是RTK

实时动态差分法(Real-time kinematic,RTK)又称载波相位差分技术。这是一种新的常用GPS测量方法。以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后解算才能获得厘米级的精度。RTK则是一种可以在野外实时获得厘米级定位精度的测量方法,可以实时提供观测点的三维坐标,达到厘米级的高精度。与伪差分原理相同,基准站通过数据链实时向用户站传输载波观测和站坐标信息。用户站接收GPS卫星的载波相位和基准站的载波相位,形成相位差分观测值进行实时处理,可以实时给出厘米级的定位结果。实现载波相位差分GPS方法分为修正法和差分法两类。前者与伪差分相同,基准站将载波相位修正发送给用户站,以纠正载波相位,然后求解坐标。后者将基准站采集的载波相位发送到用户台进行求差解算坐标。前者为准RTK技术,后者是真实的RTK技术。

GPS测量

二.GPS与RTK

RTK技术基于上述基准站和用户站的载波相位上的,采用载波相位动态实时差分法。GPS应用的主要里程碑,是工程放样、地形测图、各种控制测量带来了新的曙光,大大提高了外部作业效率。

常规GPS测量方法有静态、快速静态、动态等,都需要事后解算才能获得厘米级精度,而且RTK是一种能在野外实时获得厘米级定位精度的测量方法,采用载波相位动态实时差分(Real–timekinematic)方法,是GPS应用的重要里程碑,给工程放样、地形测图、各种控制测量带来了新的曙光,大大提高了外部作业效率。

高精度的GPS载波相位观测值必须用于测量,RTK定位技术是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,可实时提供指定坐标系中测量站点的三维定位结果,达到厘米级精度。RTK在操作模式下,基准站通过数据链将其观测值和测量站坐标信息传输到移动站。移动站不仅通过数据链接收到基准站的数据,还收集数据GPS观察数据,在系统中形成差异观测值进行实时处理,并给出厘米级定位结果,持续时间不到一秒钟。移动站可以处于静止状态或运动状态;进入动态操作前可以在固定点初始化,也可以在动态条件下直接启动,在动态环境下完成整周模糊度的搜索解决。整周知数解固定后,每个历元都可以实时处理。只要能跟踪四颗以上卫星相位观测值和必要的几何图形,移动站就可以随时给出厘米级定位结果。

RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术,RTK定位时,基准站接收机需要将观测数据(伪距观测值、相位观测值)和已知数据实时传输给移动站接收机。数据量相对较大,一般需要9600波特率,这在无线电中并不难实现。


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