提到定位，相信咱們一定不會覺得生疏。現在咱們所處的信息時代，人人都有手機。每天，咱們都會用到與地圖和導航有關的APP。


這些APP，便是依據定位技能的。

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提到定位技能呢，咱們又肯定會想到GPS、斗極這些名詞。是的，這些都屬于全球導航衛星體系，也便是GNSS（Global Navigation Satellite System）。




正是這些在太空中飛翔的衛星，幫助咱們的手機具備了定位能力，并為咱們供給導航服務。


上面都是咱們知道的。接下來，小棗君要給咱們介紹一個或許比較生疏的概念。它也和衛星有關，是目前職業最常用的定位技能之一，為咱們的作業和日子供給了很大的幫助。它便是——RTK。


究竟什么是RTK？有了衛星，為什么還需要它？它有什么特色，又是如何作業的？


別急，且讓小棗君一一道來。

█ 什么是RTK

RTK，英文全名叫做Real-time kinematic，也便是實時動態。這是一個簡稱，全稱其實應該是RTK（Real-time kinematic，實時動態）載波相位差分技能。（為了便利閱覽，接下來，我仍是會簡寫為RTK。）


不要慌！這個技能盡管看上去很專業，但實踐原理并不復雜。


RTK是一個對GNSS進行輔佐的技能。


為什么要對GNSS進行輔佐？當然是因為GNSS自身存在缺乏啦！


咱們都知道，GNSS衛星之所以能夠對地球上的終端（例如手機、轎車、輪船、飛機等）進行定位，依托的是三維坐標系。


找至少4顆衛星，分別計算各個衛星與終端之間的間隔△L（這個間隔也被稱為“偽距”），就能夠列出4個方程組。


計算之后，就能得出終端的四個參數，分別是經度、緯度，高程（海拔高度）和時間。


通過單位時間的位置改變，還能算出終端的速度。三維坐標、速度、時間信息，咱們通常稱之為PVT（Position Velocity and Time）。


僅靠衛星，咱們能夠得到PVT。但是，留意了，衛星定位是存在差錯的。


差錯既來自體系的內部，也來自外部。例如衛星信號穿透電離層和對流層時產生的差錯，還有衛星高速移動產生的多普勒效應引起的差錯，以及多徑效應差錯、通道差錯、衛星鐘差錯、星歷差錯、內部噪聲差錯，等等。


這些差錯，有些能夠徹底消除，有些無法消除或只能部分消除。它們影響了體系的準確性和可靠性。


好啦，咱們的主角終于要登場了。


為了更好地消除差錯、提高定位精度，職業專家們研討出了一個更厲害的定位技能，那便是RTK。

█ RTK的作業原理


咱們直接來看RTK的作業原理。




如上圖所示，這是一個標準的傳統RTK組網。（是不是超簡略？）


其間，除了衛星之外，RTK體系包括兩個重要組成部分——基準站和流動站。


兩個站都帶有衛星接納機，能夠觀測和接納衛星數據。望文生義，基準站是供給參考基準的基站。而流動站，是能夠不斷移動的站。流動站其實便是要丈量自身三維坐標的那個目標目標，也便是用戶終端。


咱們經常在戶外看到一些扛著三腳架設備進行丈量的人。其間一部分人，扛的或許便是RTK基準站或流動站。


咱們來細心看看定位進程。


首要，基準站作為丈量基準，一般會固定放在開闊且視野杰出的地方。基準站的三維坐標信息，一般是已知的。




第①步，基準站先觀測和接納衛星數據。


第②步，基準站通過旁邊的無線電臺（數據鏈），將觀測數據實時發送給流動站（間隔一般不超越20公里）。


第③步，流動站收到基準站數據的一起，也觀測和接納了衛星數據。


第④步，流動站在基準站數據和自身數據的基礎上，依據相對定位原理，進行實時差分運算，然后解算出流動站的三維坐標及其精度，其定位精度可達1cm~2cm。至此，丈量完結。


如咱們所見，RTK技能具有觀測站之間無需通視（無需在視野規模內）、定位精度高、操作簡略、全天候作業等優點，是非常不錯的定位技能。

█ 網絡RTK vs 傳統RTK


剛才咱們所說的，是RTK的早期模型，咱們稱為傳統RTK技能。


傳統RTK技能實施簡略，成本低價。但是，它也存在一個很新疆RTK大的問題，那便是流動站和基準站之間存在間隔限制。

間隔越遠，差錯要素差異變大，定位精度就會下降。并且，間隔遠了，超越了無線電臺的通訊規模，也就無法作業了。


為了戰勝傳統RTK技能的缺陷，在20世紀90年代中期，人們提出了網絡RTK技能。


在網絡RTK技能中，在一個較大的區域內，均勻分散設置多個基準站（3個或以上），構成一個基準站網。



基準站網
那么，這種情況下，流動站需要和每個基準站進行比照和測算嗎？


當然不會，那樣太費事了。


網絡RTK相比傳統RTK，其實是用區域型的GNSS網絡差錯模型替代了單點GNSS差錯模型。


多個基準站組成的基準站網，它們將數據發給中心服務器。中心服務器會依據數據，模擬出一個“虛擬基準站”。（所以，網絡RTK也被稱為“虛擬基準站技能”或“虛擬參考站技能”。）




關于流動站來說，它只會“看到”這個“虛擬基準站”。依據這個“虛擬基準站”發來的數據，流動站完結最終的丈量運算。


網絡RTK的優勢是非常明顯的。


咱們應該都看出來了，咱們平常看到的移動通訊基站，其實就能夠兼職“基準站”。咱們身邊到處都是基站，也就意味著，網絡RTK基本上實現了無縫掩蓋。


流動站與中心服務器的通訊，也能夠通過流動站（終端）內置的無線通訊模組來完結。這些高精度定位模組，集成了RTK技能，且自身也是移動通訊模組，能夠實現上述功能。


其次，關于用戶來說，不需要自建基準站，節約新疆RTK了很多成本（只需要支付一些通訊費用）。

第三，精度和可靠性更高。畢竟基準站多了嘛，就算壞了一兩個，也影響不大。




值得一提的是，網絡RTK的模型中，網絡的穩定性對定位精度影響極大。必須保證網絡通訊穩定，然后保證差分數據穩定下發，才干實現超高定位精度。

█ 結語


RTK技能通過多年的堆集，現已變得越來越老練。新疆RTK它的高精度、高速度、高穩定性特色，使得其被測繪、無人機、車載、安防等領域廣泛應用。

作為搶先的物聯網全體解決方案供貨商，移遠通訊已推出多款集成RTK/DR技能的GNSS模組，包括近期發布的雙頻段高精度/INS組合導航定位模組LC29H系列，能夠滿足無人機、共享兩輪車等場景的厘米級或分米級定位需求。而集成了RTK/DR技能的車規級GNSS高精度/INS組合導航定位模組LG69T系列，更是在為大型整車廠和Tier 1客戶供給厘米級定位追尋服務。