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
利用水準儀、經緯儀、垂準儀完成設計坡度與鉛垂線的測設
設計坡度的測設 設計坡度的測設就是根據一點的高程,在給定方向上連續測設一系列坡度樁,使樁頂連線構成已知坡度。如圖10-11所示,設A點高程為HA,AB間水平距離為DAB,試從A點沿AB方向測設設...
千尋星耀SE實測結果大公開:兼容“5星16頻”的它到底牛在哪?
老鐵們可能已經注意到:我們的RTK接收機新品——千尋星耀SE,千尋星耀集成了千尋知寸(FindCM)升級版厘米級高精度定位服務,作為業內首個兼容“5星16頻”衛星數據的測繪終端,在樹蔭、樓宇遮擋等...
中國牛 京臺高速 打造北斗定位的智慧高速
近日,由山東高速集團投資建設的京臺高速泰安至棗莊段改擴建工程舉行通車活動,該項目是全國首條全線開通的改擴建智慧高速。 這條先行先試的智慧高速,融合了5G、大數據、物聯網、北斗定位等前沿技術,它是目前...
全面解析:測繪科學與技術
一、測繪科學與技術學科內涵及學科范圍 1.研究對象:測繪科學與技術是研究地球和其他實體與時空分布有關信息的采集、存儲、處理、分析、管理、傳輸、表達、分發和應用的科學與技術。測繪科學與技術的研究內...
中緯Zenith15 Pro GPS機在靜態測量中的應用
應用背景 RTK靜態測量廣泛應用于道路橋梁測量中控制網的布設、加密等重要工作。如何在完成動態測量的同時滿足靜態測量的需求,并保證其精度一直是測量工作者關心的重要問題。這次大英項目的前期勘探工作是...
觀測準靜止鋒 CW-15多氣象要素探測無人機系統
最近,一組長了“大長腿”的縱橫大鵬CW-15無人機的照片刷爆了鵬人圈。 很多鵬友都在疑惑,CW-15無人機搭載什么新設備? 4月15日,縱橫股份與成都遠望聯合研發的首架垂直起降固定翼無人機CW-1...
徠卡建筑測量工具助力坦桑尼亞發展
你可以想到的房屋、建筑物、學校、橋梁、道路和任何基礎設施,不僅體現在支撐它們的材料和結構上,也體現在建造它們的人的工作和專門知識上。合格和熟練的勞動力對于建筑業以及社會和國家的經濟而言從未像現在這...
建筑施工測量選魔星MT20i
住宅小區的成功交付,離不開完善的附屬配套工程,但是住宅小區配套工程的施工通常面臨兩項難題: 工期緊:主體工程建設周期長,可能占用配套工程工期,急...