看明白RTK定位技術(shù),這一篇就夠啦!
提到準(zhǔn)確定位,想必大家一定不會(huì)覺(jué)得生疏。如今我們所處信息化時(shí)代,每個(gè)人都有手機(jī)上。每日,大家都要用到與地形圖和導(dǎo)航欄相關(guān)的APP。
這種APP,便是根據(jù)定位技術(shù)的。
提到定位技術(shù)呢,大家又一定會(huì)想起GPS、北斗系統(tǒng)這種專(zhuān)有名詞。一樣的,這都?xì)w屬于全世界導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)軟件,其實(shí)就是GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)。
正是這種在太空中飛行的通訊衛(wèi)星,幫我們手機(jī)具有了準(zhǔn)確定位水平,并給我們給予導(dǎo)航欄服務(wù)項(xiàng)目。
上邊都是大家懂的。下面,文中要給大家介紹一個(gè)可能會(huì)比較陌生定義。它還和衛(wèi)星相關(guān),是當(dāng)前領(lǐng)域常用定位技術(shù)之一,給我們生活和工作帶來(lái)了很大的幫助。它就是——RTK。
到底什么叫RTK?擁有通訊衛(wèi)星,為何還要它?它有哪些特點(diǎn),又是怎樣的工作?
什么叫RTK
RTK,英文全名稱(chēng)為Real-timekinematic,其實(shí)就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。廣西rtk銷(xiāo)售商表示,這是一個(gè)通稱(chēng),全名我覺(jué)得應(yīng)該是RTK(Real-timekinematic,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))載波相位差分信號(hào)技術(shù)性。(為了更好地閱讀文章,下面,我還是會(huì)縮寫(xiě)為RTK。)
別慌!這一技術(shù)性雖然看起來(lái)技術(shù)過(guò)硬,但實(shí)際上基本原理不復(fù)雜。
RTK是一個(gè)對(duì)GNSS開(kāi)展協(xié)助的可靠技術(shù)。
為何會(huì)對(duì)GNSS開(kāi)展協(xié)助?自然是由于GNSS本身存在的問(wèn)題啦!
我們都知道,GNSS通訊衛(wèi)星之所以能對(duì)地球里的終端設(shè)備(比如手機(jī)上、車(chē)輛、貨輪、飛機(jī)場(chǎng)等)開(kāi)展準(zhǔn)確定位,依靠的是三維坐標(biāo)系。
找少都要4衛(wèi)星,各自測(cè)算每個(gè)通訊衛(wèi)星與終端設(shè)備間的距離△L(這一間距又被稱(chēng)為“偽距”),就能列舉4個(gè)方程。
測(cè)算以后,就可得到終端設(shè)備的四個(gè)主要參數(shù),各是經(jīng)緯度、層面,標(biāo)高(平均海拔)與時(shí)間。
根據(jù)單位體積位置轉(zhuǎn)變,還可以計(jì)算終端設(shè)備速度。三維坐標(biāo)、速率、時(shí)長(zhǎng)信息內(nèi)容,我們一般稱(chēng)作PVT(PositionVelocityandTime)。
只靠通訊衛(wèi)星,大家可以獲得PVT??墒?,注意啦,定位系統(tǒng)還是存在偏差的。
偏差既來(lái)源于系統(tǒng)軟件內(nèi)部的,也來(lái)自于外面。廣西rtk銷(xiāo)售商表示,比如信號(hào)透過(guò)對(duì)流層和電離層過(guò)程中產(chǎn)生的偏差,也有通訊衛(wèi)星高速時(shí)所產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)所引起的偏差,及其多徑效用偏差、通道偏差、通訊衛(wèi)星鐘偏差、星歷表偏差、內(nèi)部噪聲偏差,這些。
這種偏差,有一些能夠基本上清除,有一些沒(méi)法清除或只有一部分清除。他們嚴(yán)重影響多面的準(zhǔn)確性穩(wěn)定性。
好了,大家的主人公終于要登場(chǎng)了。
為了方便清除偏差、提升精度等級(jí),技術(shù)專(zhuān)家們科學(xué)研究出了一個(gè)更厲害的定位技術(shù),那便是RTK。
RTK工作原理
在其中,除開(kāi)通訊衛(wèi)星以外,RTK系統(tǒng)軟件包含2個(gè)重要構(gòu)成部分——基準(zhǔn)站和工作站。
2個(gè)站都自帶衛(wèi)星電視接收,能夠觀察和接受衛(wèi)星數(shù)據(jù)。說(shuō)白了,基準(zhǔn)站是提供借鑒標(biāo)準(zhǔn)的通信基站。廣西rtk銷(xiāo)售商表示,而工作站,是能夠持續(xù)移動(dòng)站。工作站本身就是要準(zhǔn)確測(cè)量本身三維坐標(biāo)那個(gè)目標(biāo)總體目標(biāo),其實(shí)就是用戶(hù)終端。
大家經(jīng)常在外面看到一些背著三腳架設(shè)備進(jìn)行測(cè)量的人。其中一部分人,扛的可能就是RTK基準(zhǔn)站或工作站。
我們一起來(lái)仔細(xì)看看準(zhǔn)確定位全過(guò)程。
首先,基準(zhǔn)站做為測(cè)量基準(zhǔn),一般會(huì)固定不動(dòng)放到寬闊且視線較好的地區(qū)?;鶞?zhǔn)站的三維坐標(biāo)信息內(nèi)容,一般是已知。
第①步,基準(zhǔn)站先觀察和接受衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
第②步,基準(zhǔn)站根據(jù)邊上的中繼臺(tái)(數(shù)據(jù)鏈),將觀測(cè)數(shù)據(jù)即時(shí)發(fā)給工作站(間距一般不超過(guò)20千米)。
第③步,工作站接到基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)庫(kù)的與此同時(shí),也觀察和接受了衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
第④步,工作站在基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)信息與自身數(shù)據(jù)信息的前提下,依據(jù)相對(duì)性定位原理,實(shí)時(shí)差分信號(hào)計(jì)算,進(jìn)而校正出工作站的三維坐標(biāo)以及準(zhǔn)確度,其精度等級(jí)可以達(dá)到1cm~2cm。到此,準(zhǔn)確測(cè)量進(jìn)行。
如大家所見(jiàn),RTK技術(shù)性具備觀測(cè)點(diǎn)中間不用通視(不用在視線范圍內(nèi))、精度等級(jí)高、使用方便、全天工作等特點(diǎn),是很不錯(cuò)的定位技術(shù)。
互聯(lián)網(wǎng)RTKvs傳統(tǒng)式RTK
剛剛我們說(shuō)的,是RTK的初期實(shí)體模型,人們稱(chēng)之為傳統(tǒng)式RTK技術(shù)性。
傳統(tǒng)式RTK技術(shù)性執(zhí)行簡(jiǎn)易,價(jià)格低廉。可是,它還存在一個(gè)很大的問(wèn)題,那便是工作站和基準(zhǔn)站之間有間距限定。
間距越來(lái)越遠(yuǎn),偏差要素差別變大,精度等級(jí)便會(huì)降低。并且,距離較遠(yuǎn)了,超過(guò)中繼臺(tái)的通訊范疇,也就無(wú)法上班了。
想要擺脫傳統(tǒng)式RTK技術(shù)性的不足,在20世際90年代中期,大家給出了互聯(lián)網(wǎng)RTK技術(shù)性。
在互聯(lián)網(wǎng)RTK技術(shù)性中,在一個(gè)比較大的區(qū)域,勻稱(chēng)分散化設(shè)定好幾個(gè)基準(zhǔn)站(3個(gè)及以上),構(gòu)成一個(gè)基準(zhǔn)站網(wǎng)。
基準(zhǔn)站網(wǎng)
那樣,這樣的情況下,工作站需要與每一個(gè)基準(zhǔn)站進(jìn)行比較和計(jì)算嗎?
當(dāng)然不會(huì),那般太費(fèi)勁了。
互聯(lián)網(wǎng)RTK比傳統(tǒng)RTK,其實(shí)就是用地區(qū)型GNSS互聯(lián)網(wǎng)偏差實(shí)體模型替代了點(diǎn)射GNSS偏差實(shí)體模型。
好幾個(gè)基準(zhǔn)站所組成的基準(zhǔn)站網(wǎng),他們將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器會(huì)依據(jù)數(shù)據(jù)信息,模擬出一個(gè)“虛似基準(zhǔn)站”。(因此,互聯(lián)網(wǎng)RTK又被稱(chēng)為“虛似基準(zhǔn)站技術(shù)性”或“虛似參照站技術(shù)性”。)
針對(duì)工作站而言,它只能“見(jiàn)到”這一“虛似基準(zhǔn)站”。根據(jù)這一“虛似基準(zhǔn)站”發(fā)來(lái)數(shù)據(jù)信息,工作站進(jìn)行后面的準(zhǔn)確測(cè)量計(jì)算。
互聯(lián)網(wǎng)RTK的優(yōu)勢(shì)在于顯而易見(jiàn)的。
大家應(yīng)該都看穿了,我們平時(shí)看見(jiàn)的通信基站,其實(shí)也就能夠做兼職“基準(zhǔn)站”。我們身邊到處都有通信基站,就意味著,互聯(lián)網(wǎng)RTK大部分完成了無(wú)縫拼接遮蓋。
工作站與服務(wù)器的通訊,還可以通過(guò)工作站(終端設(shè)備)內(nèi)嵌的無(wú)線通信模組去完成。這種定位導(dǎo)航模塊,搭載了RTK技術(shù)性,且本身就是挪動(dòng)通信模組,能夠?qū)崿F(xiàn)以上作用。
次之,針對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō),不用建造基準(zhǔn)站,節(jié)省了很多成本費(fèi)(只需要繳納一些通信花費(fèi))。
第三,準(zhǔn)確度和可靠性更高一些。終究基準(zhǔn)站多了嗎,即使壞掉一兩個(gè),也沒(méi)有影響。
值得一提的是,互聯(lián)網(wǎng)RTK的模式中,互聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定對(duì)精度等級(jí)危害巨大。要確保通信網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn),進(jìn)而保證差分信號(hào)數(shù)據(jù)信息平穩(wěn)下達(dá),才能達(dá)到較高精度等級(jí)。
結(jié)束語(yǔ)
RTK技術(shù)性經(jīng)過(guò)多年累積,早已變得更加完善。它高準(zhǔn)確、高速運(yùn)行、性能穩(wěn)定特性,促使其被測(cè)繪工程、無(wú)人飛機(jī)、車(chē)載式、智能安防等行業(yè)廣泛運(yùn)用。
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