高精度”定位技術RTK，僅僅是差分GPS嗎？

高精度定位技術

關于高精度定位技術，RTK為業(yè)界熟知且被廣泛應用，那么RTK到底是什么？僅僅是差分GPS嗎？

其實并不盡然。

RTK

RTK，載波相位差分技術，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法，英文全稱Real Time Kinematic，譯為實時動態(tài)，然后這個實時動態(tài)是怎么來的，RTK現如今在智能駕駛中處于什么地位？

RTK是將基準站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機，進行求差解算坐標。載波相位差分可使定位精度達到厘米級。目前測量中常用的動態(tài)測量方法主要是RTK和連續(xù)運行參考站系統(tǒng)（ Continuous Operational Reference Systems）簡稱CORS。

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傳統(tǒng)RTK****

所謂RTK定位是將參考站的單點定位的觀測結果與參考站的已知坐標進行比較，計算出參考站至衛(wèi)星的距離改正數，并將改正數發(fā)送給移動臺，移動臺則根據參考站的改正數，實時對定位結果進行改正，從而提高定位精度。目前單基站RTK定位方法中有偽距法和載波相位法，因載波相位差分法比其他幾種方法的精度要高，因此目前市場上主流RTK儀器的解算方法也多為載波相位差分法。

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CORS

CORS可以定義為一個或若干個固定的、連續(xù)運行的GNSS參考站，利用現代計算機、數據通信和互聯(lián)網（LAN/WAN)技術組成的網絡，實時地向不同的類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經過檢驗的不同類型的GNSS觀測值（載波相位，偽距），各種改正數、狀態(tài)信息、以及其他有關的GNSS服務項目的系統(tǒng)。它是在RTK技術的基礎上發(fā)展而來。

CORS技術在用途上可以分成單基站CORS、多基站CORS和網絡CORS。

單基站CORS：**** 就是只有一個連續(xù)運行站。類似于一加一或一加多的RTK，只不過基準站是由一個連續(xù)運行的基站代替，基站同時又是一個服務器，通過NRS-SERVER軟件實時監(jiān)控衛(wèi)星狀態(tài)，存儲靜態(tài)數據和實時通過網絡向移動站（用戶終端）發(fā)送差分信息。

多基站CORS：**** 就是分布在一定區(qū)域內的多個基站聯(lián)合作業(yè)，基站與基站之間的距離不超過50公里，他們都將數據發(fā)送到一個服務器。移動站作業(yè)時，只要發(fā)送它的位置信息到服務器，系統(tǒng)自動計算移動站與各個基站之間的距離，將距離近的基站差分數據發(fā)送給流動站，確保達到最佳的測量精度。多基站CORS作業(yè)原理與單基站基本相同。

網絡CORS：**** 就是采用網絡參考站系統(tǒng)軟件，對分布在一定區(qū)域內的多臺基準站的坐標和實時觀測數據進行系統(tǒng)綜合誤差改正建模，盡可能消除區(qū)域內流動站觀測數據的系統(tǒng)綜合誤差，從而獲得高精度的實時定位結果。

RTK和CORS有區(qū)別嗎？ 當然，CORS是固定的永不斷電的基站,優(yōu)點就是作用距離遠，作業(yè)方便，缺點是費電，維護費用高，局限某個地區(qū)；RTK是可移動的基站作業(yè),優(yōu)點是機動性強、可以跨地區(qū)工作，缺點是做點校正繁瑣。

無論是RTK還是CORS都需要基站的支持才能使用，目前國內部分城市已經建成覆蓋全市區(qū)的CORS，移動站需要登錄才能使用。

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SBAS（DGPS）

SBAS（Satellite-Based Augmentation System），即星基增強系統(tǒng)，通過地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星搭載衛(wèi)星導航增強信號轉發(fā)器，可以向用戶播發(fā)星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲等多種修正信息，實現對于原有衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位精度的改進，從而成為各航天大國競相發(fā)展的手段。目前，全球已經建立起了多個SBAS系統(tǒng)，如美國的WAAS（Wide Area Augmentation System）、俄羅斯的SDCM（System for Differential Corrections and Monitoring）、歐洲的EGNOS（European Geostationary Navigation Overlay Service）、日本的MSAS（Multi-functional Satellite Augmentation System）以及印度的GAGAN（GPS Aided Geo Augmented Navigation）。

上述SBAS系統(tǒng)的工作原理大致相同。首先，由大量分布極廣的差分站（位置已知）對導航衛(wèi)星進行監(jiān)測，獲得原始定位數據（偽距、衛(wèi)星播發(fā)的相位等）并送至中央處理設施（主控站），后者通過計算得到各衛(wèi)星的各種定位修正信息，通過上行注入站發(fā)給GEO衛(wèi)星，最后將修正信息播發(fā)給廣大用戶，從而達到提高定位精度的目的。

SBAS服務可以免費使用，但部分地區(qū)沒有信號覆蓋。在定位板卡模塊中以參數“DGPS”給出定位精度，一般精度為0.4m。

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PPP- RTK

實時動態(tài)定位RTK（Real-Time Kinematic）以及精密單點定位PPP（Precise Point Positioning）是高精度衛(wèi)星導航定位中應用最為廣泛、最具代表性的技術。

2005年，PPP-RTK的概念被首次提出，通過CORS網數據處理將GNSS各類誤差在“狀態(tài)域”建模，采用非差PPP實現與RTK相當的定位效果。

PPP-RTK通過狀態(tài)域建模，將基準站“觀測值誤差”分解為衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、衛(wèi)星相位偏差、電離層延遲、對流程延遲等“狀態(tài)量誤差”，因此RTK和PPP/PPP-RTK也分別稱為“觀測值域差分”和“狀態(tài)域差分”。 不嚴格的說，數學意義上可以認為衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星鐘差、衛(wèi)星相位偏差、電離層延遲、對流程延遲等狀態(tài)量誤差構成了GNSS觀測誤差空間的一組極大線性無關向量組，即構成了GNSS觀測誤差空間的一組基。該空間中任意向量，即觀測值誤差都可以認為是該組基向量的線性組合：基向量在對應衛(wèi)星-接收機視線方向上的投影。

PPP-RTK是一種更具彈性的服務模式，主要體現在，衛(wèi)星軌道鐘差、相位偏差作為GNSS高精度定位的基礎，可采用狀態(tài)域表達實現星基增強服務，對于電離層延遲、對流層延遲增強，則可通過采樣頻率的調整以滿足不同參考站密度、不同播發(fā)帶寬、不同用戶性能需求。

審核編輯 黃宇