什么是RTK?有了RTK差分,无人机精度就厘米级了?
不知从什么时候开始以支持RTK差分为卖点的飞控就如雨后春笋一样,甚至一些消费级无人机品牌亦推出了自己的差分飞控产品。宣传口号一般都是“厘米级精度”,但真的有了RTK差分,就到了厘米级精度了吗?
差分与RTK是什么?
差分就是把GPS的误差想方设法分离出去。

GPS信号从遥远的太空赶到地面,尤其要穿过电离层、路途上难免有差池。所以普通的GPS定位总有数米的误差。

有天才的人类想到:可以在已知位置的参考点上装上GPS,就能知道GPS的偏差。将这个偏差用电台发送给需要定位的GPS设备,用户就可以获得更精准的位置。
分析误差的方式有定位结果(位置差分)、与卫星的距离(伪距差分)、GPS的载波相位(载波相位差分,即RTK)。分析的越深入,就越麻烦、越贵,但是精度也更高。
差分不是都是厘米级
其实将无人机系统装上差分GPS并不稀奇,许多科研院所都有这样的项目,但因为成本与需求问题并没有多少投入商用。最近一段时间差分似乎有种普及化的趋势,而且各家所使用的差分技术都是最复杂的RTK。
差分也分许多等级,之前用途比较广泛的是伪距差分,误差半米左右;而RTK也分两种:几十厘米误差的单频RTK与厘米级的双频RTK。

双频GPS的意义是消除电离层误差,所以双频RTK可以达到厘米级的定位精度。一般厂家会宣称其精度为:1cm+1ppm(与基准站距离的百万分之一),但是注意:这也是个理想值:只有在10公里以内才近似成立,与基准站距离远了,精度也会迅速下降。
厘米级的设备未必有厘米级的精度
常用的这种差分设备都是与地面的基准站做校准,所以这些所谓的精度都不是相对地球的精度,而是相对于基准站的精度。基准站位置不准也是白搭。

基准站位置的确定大体有这么几种方式:①建立在国家已知点上;②建立在从国家已知点上引过来的点;③建立在一个长期观测的点上。
然而河北铭宇电子科技的技术人员却对环球网无人机频道表示:在外边作业很少有能碰到国家已知点上。只能选择一个开阔的地方,如楼顶长期观测。
业内人士表示:这就相当于多次测量求平均值,在20-30分钟后结果会收敛;持续时间越长精度就越高。但是最后依然会有米级误差。

另外,差分依然要注意多路径效应,也就是没法拦住GPS信号“走冤枉路”。所以差分GPS的基准站要在开阔的地方,最好在楼顶;无人机飞行也最好避开高大建筑物。
此外,定位精度是一方面、控制精度又是另一方面;飞控的可靠性还是一个方面。光有精准的定位结果未必就能干好活儿。
够用就好
差分很麻烦,而且很贵。即使是技术简单、成本低廉的多旋翼飞控,加上差分也要数万元。但依然有许多无人机使用差分设备,各行业应用不是被“厘米级精度”的广告语所吸引,而是秉承“够用就好”的信条。

为无人机做差分之前就在航测(航空摄影测量)方面拥有广泛的应用,配备精准的定位设备的无人机虽然采购成本高、但是可以降低后期的使用成本。但测绘用的精确位置在拍完之后知道也不迟,所以用后处理的方法提高精度也可以。

还有许多雷达的标校也是以挂载龙伯球的无人机为靶标,雷达标校无人机也都挂载高精度的差分GPS/北斗定位系统。但是雷达标校的特点是不关心绝对精度,只关心相对位置。因为雷达的参考系是“雷达站心坐标系”,雷达以“自我为中心”,所以基准站只要放在雷达站附近,随便哪里都可以,精确位置不重要。

利用差分GPS还有一个比较有创意的运用:测向。大型有人飞机、舰船等将两端各装个GPS天线可以实现测向;而对于小尺寸的无人机使用高精度的差分技术也能做到,这个时候也不关心绝对精度、而是只关心一个天线相对于另一个天线的位置。

而其它行业提高无人机的定位精度,还有一种效费比更高的方式:换一个性能好一点的GPS天线。
更多相关
依托智能测绘设备进入测绘新时代
近日,由中国地理信息产业协会指导、江苏速度信息科技股份有限公司(以下简称速度中国)主办的2018速度中国“智绘+”峰会在南京隆重召开。峰会发布了其土地调查数据库管理平台等重要解决方案,还加入了“激...
中纬RTK常见故障及解决方法
我们在使用中纬RTK测量仪过程中经常遇到一些问题,如果没有办法解决将让测量工作很困扰,所以下面我们就中纬RTK产品常见的操作问题做一个归纳,并就对应的解决方法作出分享。中纬GPS测量仪常见问题与解答1...
测绘仪器故障维修流程
测绘仪器故障维修流程:用户送修--检查仪器是否在保修期内--填写用户记录--贴标签--故障判断--保修期内测绘仪器直接维修--过保测绘仪器通知用户收费价格--用户同意--维修--检查(室内外)--合格...
徕卡TS16测量机器人,为测绘而生!
徕卡测量系统TPS产品总监Hans-MartinZogg向您讲述徕卡TS16测量机器人全站仪将带来哪些全新体验。 Q1:徕卡TS16全新出发,是否值得拥有? 当今无论是基础建设,还是传统测...
三维激光扫描技术在地质灾害调查中的应用
三维激光扫描技术是近几年发展起来的一种新兴测绘技术,该技术已广泛应用于工程建设与物体三维测量等测绘及相关领域,具有高效率、高精度的独特优势。本文在介绍三维激光扫描仪的工作原理的基础上,以邢台峡谷群...
徕卡BLK2GO公共设施管理的应用
当今社会飞速发展,医院、学校、发电厂、工厂等涵盖了各种各样的空间和建筑,公共设施和物业管理是必不可少的。而获取直观详细的建筑和设施图,是实现更好的管理手段。 一、应用需求: 疫情期间医院公共设施调...
使用全站仪测量前需要做哪些准备?
使用全站仪测量前需要做哪些准备?使用全站仪进行测量之前,需要进行一系列的准备工作,以确保测量的准确性和效率。以下是一些基本步骤:1.设备检查:检查全站仪是否完好无损,包括目镜、物镜、电池、数据存储器...
世界第一跨悬索桥:土耳其恰纳卡莱1915大桥建设过程中的结构监测
跨悬索桥 土耳其恰纳卡莱1915大桥是跨径770m+2023m+770m的特大悬索桥,跨越达达尼尔海峡,是连接欧亚大陆的一条重要陆路...











环球测绘微信