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
陕西省北斗卫星导航定位基准站系统完成测试
据陕西日报7月27日消息,7月26日,陕西省政府新闻办召开新闻发布会,陕西省测绘地理信息局副局长陈向阳发布了陕西省北斗卫星导航定位基准站系统(以下简称省北斗基准站系统)建设与试运行情况。陕西省北斗...
学习CAD!每天五个小技巧!这个系列赶快收藏!
1、 如何减少文件大小?在完成绘图后,命令栏输入清理(PURGE)命令,清理掉多余的数据,如无用的块、没有实体的图层,未用的线型、字体、尺寸样式等,清除后可以有效减小文件大小。一般彻底清理需...
有国家派人测绘我国军事基地 案件触目惊心
绝不能低估敌对势力的威胁 不久前中国迎来了首个“国家安全教育日”。对于“国家安全”的概念很多人并不清晰,“国家安全”应该涵盖哪些方面和领域,相关讨论一直存在。提到“国家安全”,就不得不提到“...
【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、...
徕卡iCB70全站仪新品介绍(iCON Build)
优秀的测量产品,不只能提供稳定的测量精度,更能以优秀的设计改善测量作业的流程,以创新的功能推动测量行业的变革!徕卡iCB70全站仪,立足经典,拥抱创新! 徕卡iCB70全站仪,具有1″高测角精度...
中海达RTK如何进行土方计算
使用中海达RTK可以帮助我们进行基本的土方计算,中海达RTK进行土方计算的一般流程如下:1.数据采集:-使用RTK设备(如无人机、手持终端等)在待测区域内进行精确的三维坐标测量,收集大量的地面点数...
千寻无网测量 “不止”无网那么简单
千寻星耀Xmini千寻在2021年第四季度推出的千寻Xmini,自带无网测量功能,使用方便,在没有网络的情况下也可以测量!“想要更高精度?”“有遮挡,想提高固定率?”“网络信号弱、不稳定,甚至无网,...
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。 ...











环球测绘微信