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【高精度定位】關(guān)于GPS、RTK、PPK三種定位技術(shù)的探討

發(fā)布日期:2022-12-26 11:03:29  瀏覽次數(shù):

         高精度定位通常是指亞米級、厘米級以及毫米級的定位,從市場需求來看,定位的精度越高往往越好。“高精度、低成本”的定位方案無疑將是未來市場的趨勢。

 

 
        在物聯(lián)網(wǎng)時代,大多數(shù)的應(yīng)用或多或少都與位置服務(wù)相關(guān)聯(lián),尤其是對于移動物體而言,定位需求更為明顯,因此,定位技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。本文主要講講GPS、RTK、PPK這三種定位技術(shù)。
        GPS定位技術(shù)
        全球定位系統(tǒng)GPS是一種可以授時和測距的空間交會定點的導(dǎo)航系統(tǒng),可向全球用戶提供連續(xù)、實時、高精度的三維位置,三維速度和時間信息。
        GPS定位技術(shù)的弊端在于存在以下誤差:
        軌道誤差,就是衛(wèi)星告訴你的位置和其真實的位置有偏差。
        時鐘誤差,就是衛(wèi)星告訴你的時間和標(biāo)準(zhǔn)時間有偏差。
        電離層延遲,就是衛(wèi)星信號在從太空穿越大氣層,經(jīng)過電離層時其速度會變慢,而我們卻不知道它慢了多少時間。
        對流層延遲,與電離層延遲相似。
        多徑,就是衛(wèi)星信號碰到一些反射物體,發(fā)射的信號會對實際信號有影響,讓用戶誤判到底哪個才是真正想要的信號。
       接收機(jī)噪聲,就是接收機(jī)自己在測量距離時也會帶入自己的誤判。
       RTK定位技術(shù)
       RTK,即實時動態(tài)定位,是高精度相對定位的常用手段之一,一般利用基準(zhǔn)站和流動站的載波相位觀測值組成雙差模型進(jìn)行,可以得到厘米級的實時定位精度,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程測量等領(lǐng)域。
       RTK定位技術(shù)的優(yōu)勢在于:
       1.改進(jìn)了初始化時間、擴(kuò)大了有效工作的范圍;
       2.采用連續(xù)基站,用戶隨時可以觀測,使用方便,提高了工作效率;
       3.擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳,增強(qiáng)差分作業(yè)的可靠性;
       4.用戶不需架設(shè)參考站,真正實現(xiàn)單機(jī)作業(yè),減少了費(fèi)用;
       5.使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式,減少了噪聲干擾。
       PPK定位技術(shù)
       PPK即動態(tài)后處理技術(shù),是對RTK技術(shù)的補(bǔ)充,利用進(jìn)行同步觀測的一臺基準(zhǔn)站接收機(jī)和至少一臺流動接收機(jī)對衛(wèi)星的載波相位觀測量;事后在計算機(jī)中利用GPS處理軟件進(jìn)行線性組合,形成虛擬的載波相位觀測量值,確定接收機(jī)之間厘米級的相對位置;然后進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到流動站在地方坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
       PPK定位技術(shù)的優(yōu)勢在于:
       PPK是通過后續(xù)軟件處理得到結(jié)算結(jié)果,不受通信距離限制,不需要任何鏈路,便能獲得高精度結(jié)果。
       相較于RTK定位而言,PPK成本更低。
       PPK沒有時延問題,能夠保障解算精度。
       總而言之,RTK采用載波相位動態(tài)實時差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑;而PPK則是屬于后處理的動態(tài)測量技術(shù),彌補(bǔ)了GPS-RTK在實際測量中必須依賴數(shù)據(jù)通信鏈的缺點。
       值得一提的是,新銳科創(chuàng)高精度人員定位系統(tǒng)融合5G+北斗RTK定位技術(shù),并依托計算機(jī)技術(shù)、地理信息技術(shù)、移動定位技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等核心技術(shù)進(jìn)一步提高定位精度和可靠性,解決通信網(wǎng)高精度定位中的頻率復(fù)用、信號干擾、測距精度低等問題,可實現(xiàn)定位精確、響應(yīng)快速,在室內(nèi)實現(xiàn)優(yōu)于 0.1m 的高精度定位,理論精度高達(dá)毫米級,可滿足不同行業(yè)的高精度定位需求,為智慧安全賦能!

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