一文看懂RTK定位：可辅助GPS/北斗全球导航卫星系统

说到定位，相信大家都不会觉得陌生如今信息时代，人人都有手机每天，我们都会使用与地图和导航相关的应用程序

这些应用基于定位技术。

说到定位技术，大家肯定会想到GPS和北斗这两个名词没错，这些都属于全球导航卫星系统，也就是GNSS

正是这些在太空中飞行的卫星，帮助我们的手机具备了定位能力，为我们提供了导航服务。

都是众所周知的接下来，小枣君要介绍一个你可能很陌生的概念也和卫星有关，是目前业内最常用的定位技术之一，为我们的工作生活提供了很大的帮助是——RTK

RTK到底是什么有了卫星，你还需要什么它的特点是什么，工作原理是什么

别急，让小枣君一起来。

什么是RTK

RTK，英文全称是Real—time kinematic，意思是实时动态这是缩写，全称其实应该是RTK载波相位差技术

不要慌！这项技术虽然看起来很专业，但实际原理并不复杂。

RTK是一种辅助GNSS的技术。

为什么要帮助全球导航卫星系统。当然是因为GNSS有自己的缺点！

众所周知，GNSS卫星之所以能够定位地球上的终端，是依赖于三维坐标系的。

找到至少四颗卫星，计算每颗卫星到终端的距离L，就可以列出四个方程。

经过计算，可以得到终端的四个参数，即经度，纬度，海拔和时间。

通过改变每单位时间的位置，也可以计算终端的速度三维坐标，速度和时间信息，我们通常称之为PVT

我们只能通过卫星才能到达PVT但是注意，卫星定位是有误差的

错误来自系统内部和外部比如卫星信号穿透电离层和对流层产生的误差，以及卫星高速运动产生的多普勒效应，多径效应误差，信道误差，卫星时钟误差，星历误差，内部噪声误差等等

这些误差中的一些可以完全消除，而另一些不能或只能部分消除它们影响系统的准确性和可靠性

好了，我们的主角终于要上台了。

为了更好的消除误差，提高定位精度，业内专家开发了一种更强大的定位技术，那就是RTK。

RTK的工作原理

我们直接看RTK的工作原理。

如上图，这是一个标准的传统RTK组网。

其中，除了卫星，RTK系统还包括两个重要组成部分——参考站和流动站。

这两个站都装有卫星接收器，可以观察和接收卫星数据顾名思义，参考站是提供参考的基站移动站是可以不断移动的站流动站实际上是测量自身三维坐标的对象，也就是用户终端

经常看到有人背着三脚架在户外做测量它们中的一些可能携带RTK参考站或移动站

让我们仔细看看定位过程。

首先，参考站作为测量参考，通常固定在视野开阔的地方参考站的三维坐标信息通常是已知的

基站首先观察并接收卫星数据。

②第二步:基站通过附近的无线电台将观测数据实时发送到流动站。

流动站不仅接收参考站的数据，还观测和接收卫星数据。

流动站在基准站数据和自身数据的基础上，根据相对定位原理进行实时差分运算，从而计算出流动站的三维坐标及其精度，其定位精度可达1cm~2cm至此，测量完成

大家可以看到，RTK技术是一种非常好的定位技术，具有观测站之间无能见度，定位精度高，操作简单，全天候运行等优点。

网络RTK与传统RTK

刚才说的是RTK的早期模式，我们称之为传统RTK技术。

传统RTK技术实现简单，成本低但是它也有一个很大的问题，就是流动站和参考站之间的距离有限

距离越远，误差因子差异越大，定位精度越低而且距离远远超出了电台的通信范围，无法工作

为了克服传统RTK技术的缺陷，在20世纪90年代中期，人们提出了网络RTK技术。

在网络RTK技术中，多个基准站在一个较大的区域内均匀分布，形成一个基准站网络。

参考站网络

那么，在这种情况下，流动站是否需要与每个参考站进行比较和测量。

不，当然，那太麻烦了。

与传统RTK相比，网络RTK实际上是用区域GNSS网络误差模型代替单点GNSS误差模型。

由多个参考站组成的参考站网络，向中央服务器发送数据中央服务器将根据数据模拟一个虚拟参考站

对于火星车来说，它只会看到这个虚拟参考站基于这个虚拟参考站发送的数据，漫游车完成最终的测量操作

网络RTK的优势非常明显。

大家应该看到，我们平时看到的移动通信基站，其实是可以兼职基准站的我们周围都是基站，也就是说网络RTK基本实现了无缝覆盖

流动站和中央服务器之间的通信也可以通过流动站中内置的无线通信模块来完成这些高精度定位模块，集成了RTK技术，也是移动通信模块，可以实现上述功能

其次，对于用户来说，不需要自建参考站，节省了大量成本。

第三，准确性和可靠性更高毕竟标杆站很多即使坏了一两个，影响也不大

值得一提的是，在网络RTK模型中，网络的稳定性对定位精度影响很大需要保证网络通信的稳定性，从而保证差分数据的稳定分布，以达到超高的定位精度

结论

经过多年的积累，RTK技术已经越来越成熟其高精度，高速度和高稳定性使其广泛应用于测绘，无人机，车载，安防等领域

未来RTK技术将向更远距离，更高精度，多频，多模式，更高稳定性的方向发展。让我们拭目以待！