# 厘米级实时精度

本文说明在实时应用中达到厘米级精度所需的集成要点。有关 GNSS 技术的一般知识,请参阅 GNSS (opens new window)。

后处理

请注意:部分应用并不需要实时计算导航解。此时可考虑后处理,以简化系统配置。后续文章将介绍后处理中的高精度应用。

# RTK

RTK(实时动态定位)是 GNSS 导航中的一项技术,可实时获得高达 1 cm(1 cm + 1 ppm)的更高位置精度。RTK 使用两台接收机:一台为基站(Base),另一台为同区域内的流动站 Rover(通常基线可达约 20 km)。

RTK 的主要优点是能够消除 GNSS 解算中涉及的各类公共误差。尤其当流动站与基站足够接近时,电离层与对流层引起的大气误差可被消除。随着两者距离增大,残余大气误差变得更显著,并将影响 RTK 解(通常误差随基站与流动站距离增加约 1 ppm)。

因此,在 20 km 基线下,RTK 精度约为 1 cm + 1 ppm × 20 km = 3 cm。

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相对位置 vs 绝对位置

请注意:RTK 技术提供相对于基站的厘米级相对定位。若要获得厘米级绝对精度,所用基站本身也必须精确定位至厘米级。

# 典型的 RTK 设置

要启用 RTK 运行,系统通常由三个主要部分组成:

  • 安装在载体上的 Rover 接收机。通常为集成于导航系统中的 GNSS 接收机,且须具备 RTK 解算能力(权限)。
  • 基站(或参考站)是地面上的静态 GNSS 接收机,通过无线链路向 Rover 发送改正。基站可由测量人员自行架设,也可属于现有基站网络,甚至可通过基站网络进行虚拟创建。
  • Rover 与基站之间的通信链路——通常为 UHF 或 4G/GSM 调制解调器。
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# RTK 改正格式

RTK 改正存在多种标准格式:

  • RTCM2.x => DGPS 时代的旧格式,现已被 RTCM3.x 取代
  • RTCM3.x => 互操作性最好的改正格式,我们所有产品均支持该格式
  • CMR => 较旧的 Trimble 专有格式
  • CMR+ => 面向多星座的 Trimble 专有改正格式

# 安装基站

要自行架设 RTK 基站,通常需要:

  • 基站用 GNSS 接收机与天线
  • 无线电系统(基站与 Rover 各一套),用于与流动站的无线连接

基站将通过无线电把 RTK 改正无线发送至 Rover。

若绝对位置精度至关重要,则须使用 PPP 技术精确测定基站位置。

# 网络 RTK(NRTK)

也可使用基站网络,而不自行架设基站。部分网络免费,部分需付费,通常可通过 NTRIP 客户端在线访问。

# NTRIP

NTRIP 客户端用于经互联网连接服务器。连接后,可接收附近基站的改正,或接收由周围多个基站虚拟创建的参考站改正。

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# VBS / VRS

虚拟基站(VBS) 或 虚拟参考站(VRS) 在物理上并不存在,而是由多个物理基站虚拟生成。当距离最近基站过远、难以准确使用时,通常采用该方式。VBS 通常需要 Rover 的位置,以便尽量靠近 Rover 以获得最佳精度。

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# PPP

若附近没有基站,可采用精密单点定位(PPP)。这常见于难以在稳定陆地上架设静态基站的海上应用。

PPP 的缺点是解算需要收敛时间(约 20 分钟),因此不宜在恶劣环境中使用。

PPP 服务包括 Omnistar、Marinestar 等。

# FDI 差分云共享

针对区域内多个移动体的高精度定位需求,为尽可能降低成本,FDISYSTEMS 为 DETA100 系列具备联网功能的产品提供免费的差分共享技术。通过该技术,可将单一运载体从 CORS 服务器获取的差分改正 RTCM 数据共享给附近其他支持该技术的设备,使其进入 RTK 厘米级定位模式。

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经济

最大程度降低差分改正数据的生产、传输与订阅成本;提供高性价比基站、永久免费的数据分享云服务以及高性能导航终端。约 50 km 有效覆盖范围使多移动体差分数据共享成为可能,从而显著降低成本。

可靠

仅对 FDISYSTEMS 系列中支持差分共享的产品开放数据访问权限。用户可自行配置 ROOM 对话组,保障数据传输的隐蔽性与安全可靠。

自主

提供从终端—数据传输—基站三位一体的全套高精度组合导航定位解决方案。可采用自建物理基站或订阅商用位置服务;数据广播途径可选电台或云服务,覆盖海、陆、空多种场景。

  • 方案一:流动站 Rover0 通过 DETA100×4G 自带的 NTRIP 订阅位置服务商的差分改正数据,进入 RTK 厘米级定位;再经区域差分共享技术,通过云将 RTCM 数据分发给相同 ROOM 内、方圆约 50 km、支持 FDI 差分云共享技术的其他设备 Rover1、2、3…N。仅需一台设备订阅,区域内其他 N 台设备即可免费共享高精度位置服务数据。

  • 方案二:FDI BASE 是 FDISYSTEMS 提供的差分定位基站,支持 FDI 差分云共享技术,可快速布设,方便为有效区域内的移动设备提供差分数据服务,一次购买、终身使用。