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:30398 ℃

  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

【应用案例】徕卡RTC360在地籍测绘中的应用

【应用案例】徕卡RTC360在地籍测绘中的应用

一、应用背景    三维激光扫描仪在地籍测绘中相比传统测量手段,效率上大大提升。而基于GNSS定位的移动测量系统在地籍测绘中受信号的影响,在山区、城中村、...

测绘战士在青海,山下的测绘尖兵

测绘战士在青海,山下的测绘尖兵

  “我们从未畏惧过各种困难,因为我们是用脚步和心丈量地球的行者,每张地图都是我们智慧和毅力的结晶。”在青海省果洛藏族自治州阿尼玛卿雪山脚下,常年驻扎在此的青海省第一测绘院基础测绘工作者郑耀辉说。  ...

徕卡TZ05全站仪拱坝弦长观测,赋能水电大坝防洪

徕卡TZ05全站仪拱坝弦长观测,赋能水电大坝防洪

  南方强降雨带一直持续,中央气象台连续41天发布暴雨预警,为2007年气象灾害预警信息发布制度建立以来时间最长。长江中下游流域降雨量498.5毫米,较常年同期偏多64.3%,为1961年以来历史同期...

其域灵光Lixel L2 Pro三维激光扫描仪

其域灵光Lixel L2 Pro三维激光扫描仪

其域灵光LixelL2Pro三维激光扫描仪是其域创新研发的一款手持三维实时重建设备,以下是对该产品的详细介绍:一、产品概述其域灵光L2Pro三维激光扫描仪集成了激光雷达、三彩色相机、高精度惯导及...

RTK测量仪器如何选择?

RTK测量仪器如何选择?

RTK测量仪器怎样选择?随着测量测绘技术的快速发展和广泛应用,RTK主机的功能和性能也在不断完善。技术进步的提升,随之而来的是产品的更新迭代,市面上各种RTK测量仪琳琅满目。那么问题来了!市面上的测绘...

GPS简介:GPS定位原理、GPS测量的特点、GNSS-RTK使用流程

GPS简介:GPS定位原理、GPS测量的特点、GNSS-RTK使用流程

GPS全称全球导航卫星系统软件或全球卫星导航系统软件,其英文全称为GlobalNavingatioSatelliteSystem,GNSS。GPS/GNSS是伴随着现代科技的快速发展而建立起来的...

千寻星地通RTK介绍

千寻星地通RTK介绍

千寻星地通RTK(RealTimeKinematic)服务是由千寻位置网络有限公司提供的高精度实时动态定位服务。千寻位置是一家专注于高精度定位服务和时空智能解决方案的企业,其服务广泛应用于多个领域...

徕卡全站仪立式罐体内测法归零检核小技巧

徕卡全站仪立式罐体内测法归零检核小技巧

  2019年,立式罐容量计量新规程宣贯,在新规程中,对于现场测量仪器的稳定性及精度提出了更高的要求,比如在规程7.3.2.2径向偏差法的相关说明中,就要求在现场测量径向偏差时,需要设置归零检核点,在...