什么是RTK?有了RTK差分,無人機精度就厘米級了?
不知從什么時候開始以支持RTK差分為賣點的飛控就如雨后春筍一樣,甚至一些消費級無人機品牌亦推出了自己的差分飛控產品。宣傳口號一般都是“厘米級精度”,但真的有了RTK差分,就到了厘米級精度了嗎?
差分與RTK是什么?
差分就是把GPS的誤差想方設法分離出去。

GPS信號從遙遠的太空趕到地面,尤其要穿過電離層、路途上難免有差池。所以普通的GPS定位總有數米的誤差。

有天才的人類想到:可以在已知位置的參考點上裝上GPS,就能知道GPS的偏差。將這個偏差用電臺發送給需要定位的GPS設備,用戶就可以獲得更精準的位置。
分析誤差的方式有定位結果(位置差分)、與衛星的距離(偽距差分)、GPS的載波相位(載波相位差分,即RTK)。分析的越深入,就越麻煩、越貴,但是精度也更高。
差分不是都是厘米級
其實將無人機系統裝上差分GPS并不稀奇,許多科研院所都有這樣的項目,但因為成本與需求問題并沒有多少投入商用。最近一段時間差分似乎有種普及化的趨勢,而且各家所使用的差分技術都是最復雜的RTK。
差分也分許多等級,之前用途比較廣泛的是偽距差分,誤差半米左右;而RTK也分兩種:幾十厘米誤差的單頻RTK與厘米級的雙頻RTK。

雙頻GPS的意義是消除電離層誤差,所以雙頻RTK可以達到厘米級的定位精度。一般廠家會宣稱其精度為:1cm+1ppm(與基準站距離的百萬分之一),但是注意:這也是個理想值:只有在10公里以內才近似成立,與基準站距離遠了,精度也會迅速下降。
厘米級的設備未必有厘米級的精度
常用的這種差分設備都是與地面的基準站做校準,所以這些所謂的精度都不是相對地球的精度,而是相對于基準站的精度。基準站位置不準也是白搭。

基準站位置的確定大體有這么幾種方式:①建立在國家已知點上;②建立在從國家已知點上引過來的點;③建立在一個長期觀測的點上。
然而河北銘宇電子科技的技術人員卻對環球網無人機頻道表示:在外邊作業很少有能碰到國家已知點上。只能選擇一個開闊的地方,如樓頂長期觀測。
業內人士表示:這就相當于多次測量求平均值,在20-30分鐘后結果會收斂;持續時間越長精度就越高。但是最后依然會有米級誤差。

另外,差分依然要注意多路徑效應,也就是沒法攔住GPS信號“走冤枉路”。所以差分GPS的基準站要在開闊的地方,最好在樓頂;無人機飛行也最好避開高大建筑物。
此外,定位精度是一方面、控制精度又是另一方面;飛控的可靠性還是一個方面。光有精準的定位結果未必就能干好活兒。
夠用就好
差分很麻煩,而且很貴。即使是技術簡單、成本低廉的多旋翼飛控,加上差分也要數萬元。但依然有許多無人機使用差分設備,各行業應用不是被“厘米級精度”的廣告語所吸引,而是秉承“夠用就好”的信條。

為無人機做差分之前就在航測(航空攝影測量)方面擁有廣泛的應用,配備精準的定位設備的無人機雖然采購成本高、但是可以降低后期的使用成本。但測繪用的精確位置在拍完之后知道也不遲,所以用后處理的方法提高精度也可以。

還有許多雷達的標校也是以掛載龍伯球的無人機為靶標,雷達標校無人機也都掛載高精度的差分GPS/北斗定位系統。但是雷達標校的特點是不關心絕對精度,只關心相對位置。因為雷達的參考系是“雷達站心坐標系”,雷達以“自我為中心”,所以基準站只要放在雷達站附近,隨便哪里都可以,精確位置不重要。

利用差分GPS還有一個比較有創意的運用:測向。大型有人飛機、艦船等將兩端各裝個GPS天線可以實現測向;而對于小尺寸的無人機使用高精度的差分技術也能做到,這個時候也不關心絕對精度、而是只關心一個天線相對于另一個天線的位置。

而其它行業提高無人機的定位精度,還有一種效費比更高的方式:換一個性能好一點的GPS天線。
更多相關
【技術指南】中緯ZT30R Pro全站儀放樣測量
具體操作步驟講解點擊1鍵【程序】—2鍵【放樣】在做好設置作業和設站、定向后,點擊F4【開始】,進入放樣界面。第1、2、3、4頁分別為極坐標法、正交法、笛卡爾法和測量點高程。本次操作以極坐標法為例,有【...
中海達iBoat BS15無人船 簡介
中海達iBoatBS15無人船中海達iBoatBS15無人船可用于水下地形測繪、水文測驗、疏浚通行、庫容測量iBoatBS15智能無人測量船搭載中海達8140P小型化多波束測深系統,可輕松實現內...
7月1日起,2000國家大地坐標系全面啟用!
按照《國土資源部國家測繪地理信息局關于加快使用2000國家大地坐標系的通知》(國土資發〔2017〕30號)要求,原國土資源部(現自然資源部)確定,2018年6月底前完成全系統各類國土資源空間數據...
測繪戰士在青海,山下的測繪尖兵
“我們從未畏懼過各種困難,因為我們是用腳步和心丈量地球的行者,每張地圖都是我們智慧和毅力的結晶。”在青海省果洛藏族自治州阿尼瑪卿雪山腳下,常年駐扎在此的青海省第一測繪院基礎測繪工作者鄭耀輝說。 ...
千尋星地通RTK介紹 無懼電離層影響
千尋星地通RTK無需千尋知寸CORS賬號千尋星地通,是一款集成在千尋位置云端一體、星地一體和軟硬一體的智能化終端中,將地基、網絡星基、衛星星基能力深度融合,并通過AI智能切換,實現覆蓋全域、全場景的...
徠卡TZ05全站儀拱壩弦長觀測,賦能水電大壩防洪
南方強降雨帶一直持續,中央氣象臺連續41天發布暴雨預警,為2007年氣象災害預警信息發布制度建立以來時間最長。長江中下游流域降雨量498.5毫米,較常年同期偏多64.3%,為1961年以來歷史同期...
其域靈光L2三維激光掃描儀 有何優勢?
其域靈光L2三維激光掃描儀的核心優勢三維激光掃描技術近年來在測繪、建筑、工業檢測、文物保護等領域得到廣泛應用,而其域靈光L2三維激光掃描儀憑借其卓越的性能和智能化設計,成為行業內的優選設備之一。該設備...
徠卡TS16測量機器人,為測繪而生!
徠卡測量系統TPS產品總監Hans-MartinZogg向您講述徠卡TS16測量機器人全站儀將帶來哪些全新體驗。 Q1:徠卡TS16全新出發,是否值得擁有? 當今無論是基礎建設,還是傳統測...











環球測繪微信