测绘新闻

测绘新闻

首页 > 测绘新闻 > 什么是RTK?有了RTK差分,无人机精度就厘米级了?

什么是RTK?有了RTK差分,无人机精度就厘米级了?

2018-10-31 热度:30490 ℃

  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。

RTK差分示意图

  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。

载波相位差分

  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

复杂的RTK差分技术

  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。

确认基站点位置

  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。

差分多路径效应

  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。

RTK测绘无人机

  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。

雷达校准

  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。

GPS测向

  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。

GPS天线

  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。


TAGS:

更多相关

关于推进海洋测绘工作的思考

关于推进海洋测绘工作的思考

  海洋测绘是测绘工作的重要组成部分。近年来,随着我国海洋强国战略的实施,我国的海洋测绘工作发展迅速,取得了优异成绩。但仍存在诸多方面的短板,制约我国海洋测绘事业发展。  近日,在2019年全国国土测...

科力达KTS-442R10U全站仪:国产高性价比全站仪

科力达KTS-442R10U全站仪:国产高性价比全站仪

科力达KTS-442R10U全站仪:高性价比的专业测量解决方案在工程测量、建筑施工和地形测绘领域,全站仪是不可或缺的核心设备。然而,高端进口品牌价格昂贵,而低端产品又难以满足精度和稳定性的需求。科力达...

“南方测绘杯”测绘技能比武大赛顺利进行

“南方测绘杯”测绘技能比武大赛顺利进行

  6月24日,由山东理工大学建筑工程学院举办的第十六届“南方测绘杯”测绘技能比武大赛顺利进行,参赛选手主要有学院部分同学和交通与车辆工程学院的部分同学。    上午8时,大赛开幕式于逸夫图书馆南侧举...

科力达KTS-552智能安卓全站仪,突破传统全站仪单一作业模式!

科力达KTS-552智能安卓全站仪,突破传统全站仪单一作业模式!

  DOS、Windows、智能Android  每一次产品的迭代  都是对全站仪的再次诠释  机械设计和科技合二为一  勾勒出智慧测量新蓝图  见所未见,未来已来  共享智能测量新时代  科力达新品...

冬奥有我,测绘先行

冬奥有我,测绘先行

  随着北京2022冬奥会的日益临近,奥运场馆和基础设施建设已由规划阶段进入全面建设阶段。在各大工地,测绘人的身影活跃在一线,他们在为场馆及设施建设提供优质高效的前期保障服务。技术人员正在使用徕卡全站...

微形变雷达监测相比全站仪监测的优势

微形变雷达监测相比全站仪监测的优势

   微形变雷达与全站仪虽然都是高精度的测量设备,但前者基于微波遥感与合成孔径原理,后者基于光学测角与测距原理。这种根本性的技术差异,使得微形变雷达监测在以下方面具...

徕卡BLK360和徕卡BLK2GO——那些你不了解的事儿

徕卡BLK360和徕卡BLK2GO——那些你不了解的事儿

  近几年,徕卡测量在实景扫描领域陆续推出小巧精妙的迷你激光扫描仪——徕卡BLK360,以及便携高效的手持实景扫描仪——徕卡BLK2GO,两款产品一经发布便在业内引起巨大轰动,并斩获诸多奖项,给用户带...

全世界地基增强系统(cors)盘点

全世界地基增强系统(cors)盘点

  “地基增强系统,是获得高精准卫星定位信息的基础。通过RTK差分技术,地基增强站能够辅助修正卫星信号误差,提高定位精度。世界各国竞相发展地基增强系统,以满足各行各业对高精度位置的需求。”  美国国家...