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
基于BIM的AR(增強現實)放樣測量技術應用在建設項目中的重要意義
BIM是BuildingInformationModeling的縮寫,通常將其翻譯為建筑信息模型。BIM是一種建筑全生命周期信息化管理技術,具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖五大特點。...
道路測量的正確打開方式——ZOOM35全站儀,讓你省心又省力!
國家高速公路網G56楚雄(廣通)至大理高速公路擴容工程第SJ-1標段工程是國家高速公路網G56杭州——瑞麗高速公路云南段的重要組成部...
垂準儀是什么?如何使用激光垂準儀
垂準儀是什么?如何使用激光垂準儀在建筑、工程、地理和測繪等多個領域,垂準儀是一種不可或缺的精密測量工具。它以其精準度高、操作簡便的特點,成為了現代測量技術中的一顆璀璨明珠。垂準儀的基本構造主要包括一個...
使用全站儀的10大常見問題及解決方法
全站儀作為測量儀器,使用過程中可能會遇到一些常見的問題。南京環球測繪為您詳解使用全站儀時可能出現的十大問題及其解決方法:1.**對中問題**:儀器未能精確對準目標。-解決方法:檢查腳架是否穩定,調...
盤點|2017上半年測繪地理信息領域的那些大事
驚風飄白日,光景西馳流,2017年三分之二時日已過。 以半年為節點,地理信息行業大事不斷,三調拉開帷幕、新測繪法出臺、國家基礎比例尺多項新標準亮相等等,都在隱喻這個行業的蓬勃發展。 同...
其域創新靈光L2 Pro手持三維激光掃描儀
內卷的行業愈發考驗品牌的創新效率。2024年,其域創新新推出的旗艦級手持掃描建模設備靈光L2Pro,進一步突破實時計算瓶頸,增強融合算法,結合AI智能,帶來堪比前代機型后處理質量的點云數據,引領S...
北斗與GPS實現信號兼容,全球受益
近日,在中國衛星導航系統委員會王力主席和美國國務院喬納森·馬戈利斯助理副國務卿的見證下,中國衛星導航系統管理辦公室冉承其主任與美國國務院空間和先進技術辦公室戴維·特納副主任簽署了《北斗與GPS信號...
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、...