一.什么是RTK

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法（Real-time kinematic，RTK）又稱(chēng)載波相位差分技術(shù)。這是一種新的常用GPS測(cè)量方法。以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后解算才能獲得厘米級(jí)的精度。RTK則是一種可以在野外實(shí)時(shí)獲得厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，可以實(shí)時(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，達(dá)到厘米級(jí)的高精度。與偽差分原理相同，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)向用戶(hù)站傳輸載波觀測(cè)和站坐標(biāo)信息。用戶(hù)站接收GPS衛(wèi)星的載波相位和基準(zhǔn)站的載波相位，形成相位差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，可以實(shí)時(shí)給出厘米級(jí)的定位結(jié)果。實(shí)現(xiàn)載波相位差分GPS方法分為修正法和差分法兩類(lèi)。前者與偽差分相同，基準(zhǔn)站將載波相位修正發(fā)送給用戶(hù)站，以糾正載波相位，然后求解坐標(biāo)。后者將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送到用戶(hù)臺(tái)進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。前者為準(zhǔn)RTK技術(shù)，后者是真實(shí)的RTK技術(shù)。

二.GPS與RTK

RTK技術(shù)基于上述基準(zhǔn)站和用戶(hù)站的載波相位上的，采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分法。GPS應(yīng)用的主要里程碑，是工程放樣、地形測(cè)圖、各種控制測(cè)量帶來(lái)了新的曙光，大大提高了外部作業(yè)效率。

常規(guī)GPS測(cè)量方法有靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)等，都需要事后解算才能獲得厘米級(jí)精度，而且RTK是一種能在野外實(shí)時(shí)獲得厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分（Real–timekinematic）方法，是GPS應(yīng)用的重要里程碑，給工程放樣、地形測(cè)圖、各種控制測(cè)量帶來(lái)了新的曙光，大大提高了外部作業(yè)效率。

高精度的GPS載波相位觀測(cè)值必須用于測(cè)量，RTK定位技術(shù)是一種基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，可實(shí)時(shí)提供指定坐標(biāo)系中測(cè)量站點(diǎn)的三維定位結(jié)果，達(dá)到厘米級(jí)精度。RTK在操作模式下，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)量站坐標(biāo)信息傳輸?shù)揭苿?dòng)站。移動(dòng)站不僅通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收到基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還收集數(shù)據(jù)GPS觀察數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中形成差異觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并給出厘米級(jí)定位結(jié)果，持續(xù)時(shí)間不到一秒鐘。移動(dòng)站可以處于靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；進(jìn)入動(dòng)態(tài)操作前可以在固定點(diǎn)初始化，也可以在動(dòng)態(tài)條件下直接啟動(dòng)，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索解決。整周知數(shù)解固定后，每個(gè)歷元都可以實(shí)時(shí)處理。只要能跟蹤四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值和必要的幾何圖形，移動(dòng)站就可以隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。

RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RTK定位時(shí)，基準(zhǔn)站接收機(jī)需要將觀測(cè)數(shù)據(jù)（偽距觀測(cè)值、相位觀測(cè)值）和已知數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給移動(dòng)站接收機(jī)。數(shù)據(jù)量相對(duì)較大，一般需要9600波特率，這在無(wú)線電中并不難實(shí)現(xiàn)。

三、RTK在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)非常火爆，無(wú)人機(jī)公司數(shù)不勝數(shù)。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合也很多，如農(nóng)業(yè)、物流、安全、巡航、測(cè)繪、航拍等。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)也催生了許多配套設(shè)備的發(fā)展。RTK在工業(yè)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用就是一個(gè)很好的例子。它的準(zhǔn)確性可以說(shuō)是完美的，固定解狀態(tài)的定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)。這里就不分析RTK系統(tǒng)是如何工作了，主要講的是如何應(yīng)用這個(gè)系統(tǒng)。

RTK全名稱(chēng)為載波相位差分，其應(yīng)用依賴(lài)基站的差分信號(hào)。然后在接收器上求差解決坐標(biāo)位置。這種解算的數(shù)據(jù)定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)。當(dāng)然，這是相對(duì)于基站的定位精度，因?yàn)榛咀约旱淖鴺?biāo)屬于單點(diǎn)位置，單點(diǎn)位置本身存在誤差。

RTK一旦進(jìn)入固定解，里面有很多數(shù)據(jù)可以使用，不僅是位置，還有高度。但是對(duì)的RTK數(shù)據(jù)的可靠性要求仍然非常重要，因?yàn)榛旧显谑袌?chǎng)上RTK系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性是99.99%，還需要考慮中間差分?jǐn)?shù)據(jù)鏈突然斷裂。因此，還需要用RTK的一些數(shù)據(jù)判斷，如固定解標(biāo)志、位置方差等。如果你感興趣，可以自己探索。這也是需要經(jīng)驗(yàn)的。

RTK在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用在一定程度上非常重要。畢竟，這是在天空中飛行的。一旦出問(wèn)題，損失就會(huì)很大。目前，許多領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)都需要精準(zhǔn)定位。例如，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)在噴灑時(shí)要求不漏噴、不重噴，這就需要RTK在系統(tǒng)了，有些無(wú)人機(jī)的電子羅盤(pán)容易受到干擾，比如電力巡航可以采用定位定向的RTK系統(tǒng)。

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