無人機飛行途中的RTK差分定位技術(shù)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(shù)。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(biāo),達到厘米級的高精度。與偽差分原理相同,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈實時向用戶站傳輸載波觀測和站坐標(biāo)信息。用戶站接收GPS衛(wèi)星的載波相位和基準(zhǔn)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(jié)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(zhǔn)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(biāo)。后者將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送到用戶臺進行求差解算坐標(biāo)。前者為準(zhǔn)RTK技術(shù),后者是真實的RTK技術(shù)。
二.GPS與RTK
RTK技術(shù)基于上述基準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(shù)是一種基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù),可實時提供指定坐標(biāo)系中測量站點的三維定位結(jié)果,達到厘米級精度。RTK在操作模式下,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測量站坐標(biāo)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(zhǔn)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(jié)果,持續(xù)時間不到一秒鐘。移動站可以處于靜止?fàn)顟B(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(jié)果。
RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),RTK定位時,基準(zhǔn)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?,無人機公司數(shù)不勝數(shù)。無人機的應(yīng)用場合也很多,如農(nóng)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(shè)備的發(fā)展。RTK在工業(yè)無人機的應(yīng)用就是一個很好的例子。它的準(zhǔn)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(yīng)用這個系統(tǒng)。
RTK全名稱為載波相位差分,其應(yīng)用依賴基站的差分信號。然后在接收器上求差解決坐標(biāo)位置。這種解算的數(shù)據(jù)定位精度可以達到厘米級。當(dāng)然,這是相對于基站的定位精度,因為基站自己的坐標(biāo)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?jǐn)?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(biāo)志、位置方差等。如果你感興趣,可以自己探索。這也是需要經(jīng)驗的。
RTK在無人機上的應(yīng)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(lǐng)域的無人機都需要精準(zhǔn)定位。例如,農(nóng)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(shù)咨詢服務(wù)、軟件合作開發(fā)、系統(tǒng)解決方案于一體,是國內(nèi)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(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等測繪儀器,或有測繪儀器相關(guān)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(wù)熱線: 17351000785(姚經(jīng)理)
更多相關(guān)
徠卡TS16全站儀+重復(fù)檢測程序讓基坑監(jiān)測更容易
行業(yè)背景 隨著城市建設(shè)的發(fā)展,城市建筑的基坑開挖深度越來越深?;拥拈_挖、錨固和降排水等工作,打破了地基原有的平衡狀態(tài),引發(fā)了土體性狀、周邊環(huán)境、鄰近建筑、地下設(shè)施的變化。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定,開挖...
第三極立體觀測布下“天羅地網(wǎng)”
“監(jiān)測第三極水循環(huán),除了跟蹤氣溫、濕度、氣壓,降水、風(fēng)速等傳統(tǒng)氣象要素外,還需要通過測量大氣水汽中氫和氧穩(wěn)定同位素比率來獲得更多關(guān)于水循環(huán)的信息?!钡诙吻嗖乜瓶际紫茖W(xué)家姚檀棟院士表示,科考隊這...
全站儀免棱鏡測量在隧道施工中的應(yīng)用與誤差分析
全站儀免棱鏡測量技術(shù)通過無合作目標(biāo)激光測距,極大提升了隧道施工測量的效率與靈活性,已成為現(xiàn)代隧道工程建設(shè)中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。其應(yīng)用廣泛,但與之伴隨的測量誤差也需進行嚴(yán)謹(jǐn)分析與控制。一、免棱鏡模式在...
測繪專業(yè)術(shù)語110條大集合,做測繪的你有沒有掛在嘴邊?
1、 大地體:大地水準(zhǔn)面所包圍的形體稱為大地體?! ?、 水準(zhǔn)面:用一個假想的靜止海洋面向陸地?zé)o限延伸,從而形成一個封閉的曲面,這個封閉的曲面稱為水準(zhǔn)面?! ?、 ...
徠卡TZ05/TZ08全站儀設(shè)站定向不一定要在外業(yè)完成
RTK與全站儀聯(lián)合作業(yè)對提高城市測圖的工作效率非常有效,我們會根據(jù)外業(yè)現(xiàn)場情況,合理選擇測量方式。對于空曠開闊的地區(qū),直接使用RTK測圖。對于地形復(fù)雜、建筑物較多的地區(qū),常使用RTK測量圖根點,使...
RTK測量儀器助力青島考古所及平度市博物館進行考古發(fā)掘
近日從青島平度市博物館獲悉,平度市小光頂墓地出土的彩繪車馬出行俑,是青島乃至膠東半島地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的彩繪“兵馬俑”?! 〔世L“兵馬俑”出土場景資料圖片 青島平度市古峴鎮(zhèn)八里莊村東北方向有一片嶺地...
徠卡全站儀立式罐體內(nèi)測法歸零檢核小技巧
2019年,立式罐容量計量新規(guī)程宣貫,在新規(guī)程中,對于現(xiàn)場測量儀器的穩(wěn)定性及精度提出了更高的要求,比如在規(guī)程7.3.2.2徑向偏差法的相關(guān)說明中,就要求在現(xiàn)場測量徑向偏差時,需要設(shè)置歸零檢核點,在...
測繪制作地圖市場繁榮-版圖意識深入人心
十八大以來,各級測繪地理信息主管部門履職盡責(zé)、開拓創(chuàng)新,扎實有效地開展地圖管理和國家版圖意識宣傳教育工作,有力促進了地圖市場繁榮健康發(fā)展,全民國家版圖意識不斷增強,地圖市場秩序持續(xù)好轉(zhuǎn)?! 〉?..