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(tài)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(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)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(shù)據(jù)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(wèi)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(xiàn)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(fā)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(fā)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(tài)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(yè)效率。
常規(guī)GPS測量方法有靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)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(tài)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(yè)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(tài)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(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測量站坐標信息傳輸?shù)揭苿诱?。移動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收到基準站的數(shù)據(jù),還收集數(shù)據(jù)GPS觀察數(shù)據(jù),在系統(tǒng)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(xù)時間不到一秒鐘。移動站可以處于靜止狀態(tài)或運動狀態(tài);進入動態(tài)操作前可以在固定點初始化,也可以在動態(tài)條件下直接啟動,在動態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索解決。整周知數(shù)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(wèi)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(shù)據(jù)處理技術和數(shù)據(jù)傳輸技術,RTK定位時,基準站接收機需要將觀測數(shù)據(jù)(偽距觀測值、相位觀測值)和已知數(shù)據(jù)實時傳輸給移動站接收機。數(shù)據(jù)量相對較大,一般需要9600波特率,這在無線電中并不難實現(xiàn)。
近年來,無人機市場非?;鸨瑹o人機公司數(shù)不勝數(shù)。無人機的應用場合也很多,如農業(yè)、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(fā)展。RTK在工業(yè)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(tài)的定位精度可以達到厘米級。這里就不分析RTK系統(tǒng)是如何工作了,主要講的是如何應用這個系統(tǒng)。
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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)可以使用,不僅是位置,還有高度。但是對的RTK數(shù)據(jù)的可靠性要求仍然非常重要,因為基本上在市場上RTK系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的可靠性是99.99%,還需要考慮中間差分數(shù)據(jù)鏈突然斷裂。因此,還需要用RTK的一些數(shù)據(jù)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(yè)無人機在噴灑時要求不漏噴、不重噴,這就需要RTK在系統(tǒng)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(tǒng)。
南京環(huán)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(fā)、系統(tǒng)解決方案于一體,是國內測繪界專業(yè)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(lián)系 南京環(huán)球測繪儀器有限公司。
地 址:南京市鼓樓區(qū)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
徠卡TS16全站儀:全新升級提升測量體驗
徠卡全站儀TS16經過升級后,給用戶帶來了全新的測量體驗。接下來,我們一起來探索一下這款全新的徠卡TS16全站儀的亮點。首先,新款徠卡TS16增加了自動量高模塊,使得測量人員可以更加便捷地進行高度測...
測繪技術全面助力應急保障事業(yè)
近年來,地震、山洪、泥石流以及諸多次生災害造成了巨大的破壞,嚴重威脅人民的生命財產安全。重大災害發(fā)生后,第一時間獲取準確的災后影像地圖,是了解災情信息、指導救援的關鍵,應急測繪保障因此被稱作“災區(qū)...
新款徠卡TS16高精度測量機器人-全新升級!
徠卡TS16高精度測量機器人自推出以來,歷經時間的歷練和市場的檢驗,依舊深受用戶的好評。如今,徠卡TS16全新升級,強勢來襲,下面讓我們來詳細看看新款徠卡TS16的魅力吧! 更便捷的自動量高 ...
七八元就敢中標!惡性競爭低價中標成測繪行業(yè)弊病
“在2015年國家的一個測繪項目中,原來計劃每畝土地大約40元的測量成本,結果在招標時,許多地方中標的價格僅為十幾元,有的地方甚至低至七八元,遠遠低于正常的成本價,造成了各種嚴重后果?!痹诮张e行...
湖南省第三次全國國土調查工作紀實
4月20日,天空飄著毛毛細雨。早晨6:00,駐扎在常德市武陵區(qū)柳葉湖管理區(qū)卸甲洲村的“三調”一線工作人員羅斌,穿好雨衣準備外出野外核查?! ∈∪{辦督導通道縣第三次國土調查工作 顧不上雨水天氣,...
CORS賬號免費升配千尋位置全面開放5星16頻服務能力
8月18日,千尋位置全面開放5星16頻服務能力,千尋知寸FindCM所有格式的賬號,都正式支持全星座、全頻點衛(wèi)星數(shù)據(jù)解算。千尋知寸FindCM再次升級,以市場主流設備可以發(fā)揮和應用支持5星16頻衛(wèi)星數(shù)...
陜西第一次地理國情普查項目通過驗收
近日,陜西省第一次全國地理國情普查項目驗收會與領導小組會在西安召開。國務院普查辦常務副主任、國家測繪地理信息局副局長李維森,陜西省政府副秘書長王曉馳出席會議并講話。陜西省普查領導小組副組長、普查項...
記青年崗位測繪能手劉朝陽
從一個剛走出象牙塔的青澀大學生,到成為一個部門的技術骨干,再到被授予全國青年崗位能手稱號,劉朝陽用11年辛勤的汗水和堅實的步伐,鑄就了自己的無悔測繪路?! 」ぷ髦械木媲缶 ?007年,劉朝陽懷...