一张图看懂经纬度,一张图看懂经度

首页 > 汽车 > 作者:YD1662022-12-12 08:28:20

说到定位,相信大家一定不会觉得陌生。如今我们所处的信息时代,人人都有手机。每天,我们都会用到与地图和导航有关的APP。

这些APP,就是基于定位技术的。

说到定位技术呢,大家又肯定会想到GPS、北斗这些名词。是的,这些都属于全球导航卫星系统,也就是GNSS(Global Navigation Satellite System)。

一张图看懂经纬度,一张图看懂经度(1)

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,并为我们提供导航服务。

上面都是大家知道的。接下来,小枣君要给大家介绍一个可能比较陌生的概念。它也和卫星有关,是目前行业最常用的定位技术之一,为我们的工作和生活提供了很大的帮助。它就是——RTK

究竟什么是RTK?有了卫星,为什么还需要它?它有什么特点,又是如何工作的?

别急,且让小枣君一一道来。

█ 什么是RTK

RTK,英文全名叫做Real-time kinematic,也就是实时动态。这是一个简称,全称其实应该是RTK(Real-time kinematic,实时动态)载波相位差分技术。(为了方便阅读,接下来,我还是会简写为RTK。)

不要慌!这个技术虽然看上去很专业,但实际原理并不复杂。

RTK是一个对GNSS进行辅助的技术。

为什么要对GNSS进行辅助?当然是因为GNSS自身存在不足啦!

大家都知道,GNSS卫星之所以能够对地球上的终端(例如手机、汽车、轮船、飞机等)进行定位,依靠的是三维坐标系。

一张图看懂经纬度,一张图看懂经度(2)

找至少4颗卫星,分别计算各个卫星与终端之间的距离△L(这个距离也被称为“伪距”),就可以列出4个方程组。

计算之后,就能得出终端的四个参数,分别是经度、纬度,高程(海拔高度)和时间。

通过单位时间的位置变化,还能算出终端的速度。三维坐标、速度、时间信息,我们通常称之为PVT(Position Velocity and Time)。

仅靠卫星,我们可以得到PVT。但是,注意了,卫星定位是存在误差的。

误差既来自系统的内部,也来自外部。例如卫星信号穿透电离层和对流层时产生的误差,还有卫星高速移动产生的多普勒效应引起的误差,以及多径效应误差、通道误差、卫星钟误差、星历误差、内部噪声误差,等等。

这些误差,有些可以完全消除,有些无法消除或只能部分消除。它们影响了系统的准确性和可靠性。

好啦,我们的主角终于要登场了。

为了更好地消除误差、提高定位精度,行业专家们研究出了一个更厉害的定位技术,那就是RTK。

█ RTK的工作原理

我们直接来看RTK的工作原理。

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如上图所示,这是一个标准的传统RTK组网。(是不是超简单?)

其中,除了卫星之外,RTK系统包括两个重要组成部分——基准站流动站

两个站都带有卫星接收机,可以观测和接收卫星数据。顾名思义,基准站是提供参考基准的基站。而流动站,是可以不断移动的站。流动站其实就是要测量自身三维坐标的那个对象目标,也就是用户终端。

大家经常在户外看到一些扛着三脚架设备进行测量的人。其中一部分人,扛的可能就是RTK基准站或流动站。

我们来仔细看看定位过程。

首先,基准站作为测量基准,一般会固定放在开阔且视野良好的地方。基准站的三维坐标信息,一般是已知的。

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