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
伽利略停摆之时,千寻位置如何实现它的“复活”?
欧洲伽利略全球卫星导航系统“停摆”长达一周,而一家中国科技公司用了48小时就“帮助”伽利略系统“恢复”广播星历,从而让有需要的用户正常使用伽利略卫星导航,这背后体现的是利用互联网播发的北斗精准时空...
新款徕卡TS16高精度测量机器人-全新升级!
徕卡TS16高精度测量机器人自推出以来,历经时间的历练和市场的检验,依旧深受用户的好评。如今,徕卡TS16全新升级,强势来袭,下面让我们来详细看看新款徕卡TS16的魅力吧! 更便捷的自动量高 ...
高原测绘纪实
为完成第三次全国土地调查的外业控制山区项目,2018年6月,我们这支东北测绘队伍接到任务后,立即厉兵秣马,挺进西北,入住叶城。次日早上5点半大家就已经洗漱用餐完毕,并把测绘仪器装备及厚棉衣捆扎装车...
确保全站仪测量准确的前提条件
确保全站仪测量准确的前提条件全站仪是一种常见的测量设备,具有精度高、可靠性高、自动化程度高和集成度高等优点,广泛应用于土木工程、水利工程、电力工程、城市规划、交通工程等各个领域。但是,确保全站仪测量的...
UFO RTK“无固定解”怎么办???【一键固定】篇
单机即可作业不必基站平移校准免输入CORS参数【一键固定】操作简单高效【一键固定】工作模式下RTK“无固定解”时解决办法是否同样简单快速呢?请看以下教程:中国移动高精度定位服务是依托公网提供服务的,需...
国家局全国测绘地理信息工作半年情况交流会召开
2017年全国测绘地理信息工作半年情况交流会在中国测绘创新基地召开。国家测绘地理信息局局长库热西出席会议并讲话。国家局副局长王春峰、李维森、闵宜仁、李朋德,中央纪委驻国土资源部纪检组副组长陈春光出...
徕卡新一代手动全站仪—TZ05、TZ08、TZ12
徕卡测量系统凭借两百年悠久的历史沉淀、欧洲瑞士精湛的制造工艺以及永恒不变的创新精神,持续在开发更加优秀的测量产品。不论是1921年推出的世界上第一款经纬仪T2,还是2016年全新推出超高精度全站仪...
第三次土地调查来了,对农村土地确权划分有什么影响?
近日,国土资源部对外发布重大消息,2018年开始,将开展第三次土地调查。土地调查是我国土地方面的一项重要制度,下面就说一下土地调查是什么?时间如何安排?用什么方式完成?这次调查能给农村带来什么好处...











环球测绘微信