行业新闻

行业新闻

首页 > 行业新闻 > 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:29430 ℃

  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

焦点访谈:北斗导航,更广更精更强

焦点访谈:北斗导航,更广更精更强

  央视网消息(焦点访谈):茫茫夜空,星耀北斗。今年11月19日,星空中又多了两位中国成员,这就是两颗北斗三号卫星。高大上的北斗卫星,其实很接地气。比如,在沙场点兵的检阅场、在风驰电掣的动车组上、在应...

徕卡LS15电子水准仪-图像测量&自动对焦,开创水准测量新模式

徕卡LS15电子水准仪-图像测量&自动对焦,开创水准测量新模式

  在水准测量中,难免会遇到各种复杂的测量情况,为保证水准尺最低和最高读数不超限,我们往往将水准仪架的很高或很低。  传统的手动调焦方式,我们需要在目镜中进行照准精瞄和调焦,面对各种极限情况,我们往往...

千寻知寸CORS厘米级定位服务 高精度定位解决方案

千寻知寸CORS厘米级定位服务 高精度定位解决方案

   在数字化时代,精准定位已成为众多行业的核心需求。无论是测绘工程、智能驾驶,还是精准农业、无人机巡检,高精度定位技术都在推动行业变革。千寻知寸CORS厘米级定位...

徕卡3D Disto在汽车传感器定位校准中的应用

徕卡3D Disto在汽车传感器定位校准中的应用

自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作,让电脑可以在没有任何人类主动的操作下,自动安全地操作机动车辆。汽车自动驾驶技术包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周...

RTK单点解或长期浮点解太难了?解决办法在这里

RTK单点解或长期浮点解太难了?解决办法在这里

  RTK在测量时,主机收到差分信号后会有一个“单点”→“差分”/“浮动”→“固定”的RTK初始化过程。  但是有时RTK也会出现只显示“单点”或“差分”/“浮动”等无法取得固定解的情况。并且不建议大...

南京徕卡全站仪维修中心 江苏维修徕卡全站仪

南京徕卡全站仪维修中心 江苏维修徕卡全站仪

南京徕卡全站仪维修中心江苏徕卡全站仪维修,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、镇江、泰州市、宿迁市,江苏维修徕卡全站仪来南京环球测绘!南京环球测绘仪器有限公司专业...

微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪使用方法!

微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪使用方法!

  一、水准测量原理  工程上常用的高程测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS测高及在特定对象和条件下采用的物理高程测量,其中几何水准测量是目前高程测量中精度最高、应用最普遍的测量方法。水准测量...

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...