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
徕卡全站仪助力桥梁修复实时监测
葡萄牙的埃德加·卡多索大桥长1421米,于1982年完工通车,其中包括一座斜拉桥和两座高架桥。由于时间过久,需要对这座桥进行新的病害风险评估。在评估过程中,获取监测数据对于桥梁的结构受力分析和及时...
徕卡BLK360 G1带您了解影视大片背后的奥秘!
徕卡BLK360G1与影视舞台搭建:来自TheThirdFloor工作室的虚拟制片负责人CaseySchatz将真实画面和虚拟特效在电影布景中完美融合。 &n...
江苏省测绘地理信息局17年度十大新闻
2017年11月2日,江苏省测绘地理信息局选树第一批新时代“测绘苏军”青年科技先锋。 一、以党的十九大精神为引领,着力打造新时代“测绘苏军” 江苏省测绘地理信息局以习近平新时代中国特色社会主义思想...
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...
测绘仪器RTK 徕卡全站仪租赁
南京环球测绘仪器租赁中心服务全江苏乃至全国,GPS租赁,RTK租赁,无人船租赁,多波束测深仪租赁,徕卡全站仪租赁,范围包括:南京、无锡、徐州、常州、苏州、南通、连云港、淮安、盐城、扬州市、镇江、泰州、...
RTK解决方案:打开全新的定位体验
RTK解决方案:打开全新的定位体验RTK(Real-TimeKinematic)是一种基于全球导航卫星系统(GNSS)的高精度定位技术,为各行各业提供了更加准确和可靠的位置信息。无论是土木工程、测绘...
思拓力S6II全能型RTK
思拓力S6II应用第二代RTK平台、第四代倾斜测量技术;思拓力GNSS产品线内高端型号;小巧机身镁合金材质;彩色触控屏幕、全新界面引导式操作;超长续航保证,13600mAh智能锂电池; S6II...
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...











环球测绘微信