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无人机RTK 技术的误差特性及其解决方法

时间:2018-08-01 00:47来源:www.senvon.com 作者:科讯 点击:
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摘要:随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,测绘行业正面临着一场意义深远的变革,而测绘领域也由此步入了一个崭新的时代。RTK(Real Time Kinematic)技术是GPS 测量技术发展里程中的一个标志,RTK 定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。由于RTK 测量技术的精度高、实时性和高效性,使得其在测绘领域的应用越来越广。

关键词:RTK 技术;精度;线路测量

无人机RTK 技术的误差特性及其解决方法

 

随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展,测绘行业正面临着一场意义深远的变革,而测绘领域也由此步入了一个崭新的时代,RTK(Real Time Kinematic)技术是GPS 测量技术发展里程中的一个标志.在RTK 以前的定位技术如静态、快速静态、准动态、动态等定位方法都是测后进行事后处理来求出结果,野外作业人员不能实时得到结果,这样就不能进行质量控制,也就有可能在次日或几天后因质量问题而进行返测,从而使作业人员在野外实测时为了保证精度和质量而延长观测时间以获得大量的多余观测值,造成了人力、物力、财力上的浪费,影响了工期及经济效益。

  

1、 RTK 技术分析

  

1.1 RTK 技术原理

RTK(Real - time kinematic)实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS 测量方法,高精度的GPS 测量必须采用载波相位观测值,RTK 定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK 作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS 观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘米级定位结果,历时不足一秒钟。

无人机RTK 技术的误差特性及其解决方法

  

1.2 RTK 技术的优点

(1)RTK 作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。RTK 可胜任各种测绘内、外业。流动站利用内装式软件控制系统,无需人工干预便可自动实现多种测绘功能,使辅助测量工作极大减少,减少人为误差,保证了作业精度。

(2)降低了作业条件要求。RTK 技术不要求两点间满足光学通视,只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视,因此,和传统测量相比,RTK 技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区,只要满足RTK 的基本工作条件,它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。

  

(3)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。不同于全站仪等仪器,全站仪在多次搬站后,都存在误差累积的状况,搬的越多,累积越大,而RTK 则没有,只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内,RTK 的平面精度和高程精度都能达到厘米级。

  

(4)作业效率高。在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完10km 半径左右的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标,作业速度快,劳动强度低,节省了外业费用,提高了测量效率。

  

(5)操作简便、数据处理能力强。南方测绘RTK 的基准站无需任何设置,移动站就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便快捷地与计算机、其他测量仪器通信。

无人机RTK 技术的误差特性及其解决方法

 

1.3 RTK 技术的缺点

(1)RTK 测量受接收卫星个数限制,RTK 接收天空卫星个数低于4 个时不能正常工作。

  

(2)受一些地域限制,城区楼群林立、山区山高林密,跨越沟岗、基准站与流动站距离过大时,流动站接收不到基准站发射的电台信号,导致流动站只有浮动解,而无固定解。因此在这些地区作业时RKT 的高作业效率得不到体现。

  

(3)温度过低时,天线电缆线变硬,给作业带来不便。

  

1.4 RTK 的误差特性及其解决办法

1.4.1 同仪器和干扰有关的误差

同仪器和干扰有关的误差包括天线相位中心变化、多径误差、信号干扰和气象因素。  


(责任编辑:beginning)
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