网络RTK和网络RTD系统简介
网络RTK技术及应用
在智能交通领域,网络RTK技术将为车辆导航、智能交通管理和城 市交通规划提供高精度定位数据支持。
测量与地理信息
网络RTK技术将为测量和地理信息领域提供高精度、高效率的定位服 务,促进地理信息产业的快速发展。
对行业的推动作用
促进相关产业发展
网络RTK技术的发展将带动相关 产业的进步,包括数据处理、通 信、传感器制造等产业的发展。
工作原理
网络RTK利用多个基准站接收卫星信号,通过差分算法消除公共误差,提供高 精度定位结果。用户可以通过移动站接收基准站数据,实时获取高精度定位结 果。
网络RTK技术的发展历程
初始阶段
网络RTK技术最初起源于20世纪 90年代,主要基于传统的静态差 分定位技术,精度在米级左右。
快速发展阶段
进入21世纪,随着GNSS(全球 导航卫星系统)技术的快速发展 和普及,网络RTK技术也取得了 突破性进展,精度提高到厘米级
网络RTK技术及应用
• 引言 • 网络RTK技术原理 • 网络RTK技术的优势与局限性 • 网络RTK技术的应用场景 • 网络RTK技术的前景展望
01
引言
什么是网络RTK技术
定义
网络RTK(实时动态差分定位)是一种实时、高精度的卫星导航定位技术,通 过多个基准站接收卫星信号,利用差分算法修正误差,实现厘米级甚至毫米级 的定位精度。
网络RTK
网络RTK
网络RTK,全称Real-Time Kinematic,是一种基于全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)或其他定位技术的实时动态测量技术。它提供了高精度的位置和姿态信息,广泛应用于测绘、地理信息系统、建筑、农业、交通等领域。
RTK技术的基本原理是通过接收来自卫星的信号,并与基准站或参考站的位置差异进行比较,从而实时计算出目标位置的误差。与传统的GPS定位相比,RTK具有更高的精度和实时性。
在RTK系统中,至少需要两个接收器,一个作为基准站,另一个作为移动站。基准站接收卫星信号,并计算差分修正数值,然后通过无线电信号传输给移动站。移动站接收到差分修正数值后,将其应用于接收到的卫星信号,可以实时获得高精度的位置和姿态信息。
RTK技术的精度主要受到多路径效应、信号遮挡、大气条件等因素的影响。为了提高定位精度,可以采取一些措施,例如选择较好的观测环境,使用多频率接收器,设置合适的天线高度等。
RTK技术除了提供高精度定位信息外,还可以实现实时动态监测。例如,在建筑工地上,可以实时监测工程机械的运动状态,以及土壤沉降等变形情况。这为工程施工提供了准确的数据支持,有助于提高工程质量和安全性。
此外,RTK技术还可以与其他技术结合,实现更多应用。例如,与地理信息系统(GIS)结合,可以实现车辆定位、导
航和调度管理。与自动驾驶技术结合,可以实现高精度的自主导航。与无人机技术结合,可以实现精准的航拍和物资运输。
综上所述,网络RTK作为一种高精度定位技术,具有广泛的应用前景。随着相关技术的发展和成熟,RTK技术在各个领域的应用将越来越广泛,为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
rtk是什么
rtk是什么
RTK全程为Real Time Kinematic,是一种实时动态差分定位技术。本文将对RTK进行详细介绍,包括其原理、应用领域和发展趋势。
一、RTK的原理
RTK是一种全球卫星定位系统(GNSS)技术,借助于地面基站和移动设备,提供高精度的位置和导航信息。RTK的原理是通过在基站和移动设备上同时接收卫星信号,并比较两者之间的差异,从而计算出移动设备的精确位置。具体而言,RTK技术包括以下几个步骤:
1. 基站接收卫星信号:基站通过接收来自全球定位系统(GPS)、伽利略导航系统(Galileo)等卫星的信号,获取卫星的位置和时间信息。
2. 数据传输:基站将接收到的卫星信号数据传输给移动设备,通常通过无线电波或移动网络进行。
3. 移动设备接收卫星信号:移动设备同时接收基站传输的卫星信号和自身接收到的信号。
4. 数据处理:移动设备通过将接收到的数据与基站传输的数据进行比较,计算出自身的位置,并进行差分修正,以提高定位的精度。
5. 精确定位:通过不断接收并处理卫星信号,移动设备可以实时获得自身的高精度位置信息。
二、RTK的应用领域
RTK技术有广泛的应用领域,以下是其中几个典型的领域:
1. 测绘和土地管理:RTK技术能够提供高精度的地理数据,用于制图、测绘和土地管理等领域。例如,测绘人员可以使用RTK技术在野外实时获取精确的地理位置,从而制作出更准确的地图。
2. 建筑和工程:RTK技术可以在建筑和工程项目中提供
高精度的位置信息,从而帮助工程师和施工人员进行精确的测量和定位。例如,工程师可以使用RTK技术测量建筑物的高度和位置,以确保施工的准确性。
网络RTK和网络RTD系统简介
精选2021版课件
14
VRS(Virtual Reference Stations)技术,全称虚拟参考站技术(下文简称 “VRS”)技术是目前全球普及范围最广的网络RTK差分解算技术。 其工作基本原理见图所示:
精选2021版课件
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多站区域RTD系统
❖ 由于单站伪距差分精度随基准站到用户距离增大而降低, 因此CORS出现后,出现了具有多个基准站联合改正的区 域RTD服务,在该范围内,用户可以根据多个基准站所提 供的改正信息经平差计算后实时求出自己的改正数。
❖ 多基站RTD的数学模型算法主要有加权平均法、偏导数法 和最小方差法,由于数学模型比较复杂,这里不再进行讨 论。
❖该系统由分布在中国沿海的20个永久性差 分站组成,基本覆盖沿海地区。但是该系 统是以广播的方式播发差分信息,且只能 以单站的方式为用户提供解算后的伪距差 分信息。
精选2021版课件
20
RTD 流动站
❖RTD流动站一般采用带通讯功能的GPS手 簿或可以接收电台广播的DGPS接收机。前 者可以接收多基站差分信息实现区域多基 站RTD,而后者一般只能接收单站广播信 息。
4.利用修正后的流动站观测值和参考站坐标固定流动站整 周模糊度。
网络RTK
一、GPS RTK定位技术
GPS实时动态定位(RTK)技术应用于测量领域已经是一项很成熟的技术,使用RTK技术可以方便、快捷、高效、快速地实现高精度的测量作业。RTK(Real Time Kinematic)技术按实现手段可分为两种:一种以通过无线电技术接受单基站广播改正数的常规RTK 技术;另一种具有代表性的是基于Internet数据通讯链获取虚拟参考站(VRS)技术播发改正数的网络RTK技术。
常规RTK仅局限在较短距离范围内,随着流动站与参考站间距离的增长,各类系统误差残差迅速增大,导致无法正确确定整周模糊度参数和取得固定解。常规RTK解算精度通常仅为分米级,且随着基线的增长而降低。
为了解决常规RTK 技术存在的缺陷,实现区域范围内厘米级、精度均匀的实时动态定位,网络RTK技术应运而生,其中比较有代表性的有VRS( Virtual Reference Station)的虚拟参考站技术和FKP(Flchenkorrekturparameter)的区域改正参数法技术。
二、VRS技术的工作原理
VRS是Trimble公司提出的基于多参考站网络环境下的GPS 实时动态定位技术,通常把VRS技术归为网络RTK 技术的一种。虚拟参考站技术就是利用地面布设的多个参考站组成GPS连续运行参考站网络(CORS),综合利用各个参考站的观测信息,通过建立精确的误差模型(如电离层、对流层、卫星轨道等误差模型),在移动站附近产生一个物理上并不存在的虚拟参考站(VRS),由于VRS位置通过流动站接收机的单点定位解来确定,故VRS与移动站构成的基线通常只有几米到十几米,移动站与虚拟参考站进行载波相位差分改正,实现实时RTK。
《网络RTK技术》课件
发展趋势
1
融合多种传感器
将多种传感器融合,可以实现更高精度的测量和定位。
2
大数据、云计算等技术的应用
网络RTK技术可以利用大数据和云计算等技术,实现更好的数据处理和分析。
3
无人驾驶、智慧城市等领域的推广
网络RTK技术可以应用于智慧城市、交通管理等领域,提升城市管理和公共安全。
结论
网络RTK技术是未来测量技术的方向
《网络RTK技术》PPT课 件
网络RTK技术是现代测量技术的重要分支。本课程将介绍网络RTK技术的原理, 其应用场景和未来发展趋势。
网络RTK技术简介
什么是网络RTFra Baidu bibliotek技术?
网络RTK技术是一种通过互联网实现的高精度动态定位技术。
为什么需要网络RTK技术?
相比于传统RTK技术,网络RTK技术具有运行成本低、服务范围广的优势。
基站系统
由GPS接收机和电源组成,用于发射数据到网络平台。
移动站系统
由GPS接收机、数据采集器和无线通信设备组成,用于接收网络平台发送的差分数据。
技术优势
1 长基线测量精度
网络RTK技术可以通过多个基站组成对组,扩大几何间距,从而提高观测量精度。
2 实时性高
网络RTK技术可以使用互联网传输数据,实时完成差分计算,达到高精度测量目的。
网络RTK技术原理
第六讲 网络RTK技术及网络RTK系统的管理和定位服务软件
GNSS center, Wuhan University
周跳的探测和修复
1.周跳
如果因为某种原因使得载波相位观测值中的整周计数器累 计工作产生中断,那么恢复累计后所有的计数中都会包含有t 同一个偏差,此偏差就是中断期间丢失的整周数,通常称为 周跳。
i
2.周跳的探测和修复方法
高次差法 多项式拟合法 伪距/载波组合法 电离层残差法 卡尔曼滤波法 冗余观测值法 三差法 小波分析法
A
GNSS center, Wuhan University
单差、双差和三差
单差:站间一次差分 双差:站间、星间各求一次差(共两次差) 三差:站间、星间和历元间各求一次差(三次差)
单差
双差
三差
j j j j ,k k j j ,k j ,k j ,k A , B (t ) B (t ) A (t ) A, B (t ) A, B (t ) A, B (t ) A, B (ti , ti 1 ) A, B (ti 1 ) A, B (ti )
利用接收机的伪距观测值,特别是P码伪距观测值与相位观测值组 合平滑,从而确定整周未知数。(双频P码法)
2.在坐标域内的搜索技术
如果初始的坐标估计足够精确,整周模糊度可以利用这些初始坐标 进行估计,如果初始坐标的偏差,整周模糊度不能通过坐标直接确定。 (模糊度函数法)
JLCORS应用服务内容
JLCORS应用服务内容
1.网络RTK、RTD服务。JLCORS系统提供全天候的厘米级网络RTK 定位服务(定位精度水平优于3厘米、垂直优于5厘米),亚米级RTD 服务(定位精度水平优于1米、垂直优于2米),实时定位服务的定位基准为2000国家大地坐标系,数据播发格式为RTCM
2.3、RTCM
3.1、CMR+。
2.坐标转换服务。提供吉林省范围内1954年北京坐标、1980西安坐标、CGCS2000坐标及地方城市坐标之间的相互转换服务。
3.高程转换服务。提供基于吉林省似大地水准面的正常高求取服务,此外也提供小区域的似大地水准面精化服务。
4.数据下载服务。提供参考站RINEX格式采样间隔15秒观测数据的下载服务。
5.数据后处理服务。根据用户提供的观测数据及处理要求,结合参考站数据进行基线处理与平差计算。
6.其他定制服务。为方便用户使用,可根据用户在测绘生产中的需求为用户定制软件产品、解决方案及咨询服务。
18第十八讲-RTK系统组成
20218/3/12
8
RTK接收机标称精度表
内容 RTK定位精度
精度指标 平面精度:10mm+2ppm
高程精度:20mm+2ppm
RTK作用距离
标称:15km
一般:6-10km
信标地区实时DGPS定位精度1m,DGPS作业距离 50km
20219/3/12
网络rtknetworkrtk参考站一个数据通讯链和用户基准参考站referencestation在一定的观测时间内一台或几台接收机分别在一个或几个测站上一直保持跟踪观测卫星其它接收机在这些测站的一定范围内流动作业这些固定测站称为参考站也称基准站
1
在流动站通过无线电接收基准站发射的信息,将载波相位 观测值实时进行差分处理,得到基准站和流动站坐标差△X, △Y,△Z;坐标差加上基准站坐标得到流动站每个点WGS84 坐标,通过坐标转换参数转换得出流动站每个点的平面坐标 x,y和海拔高h。称作GPS RTK定位过程。
流动站 数据链
配置要求
1.双频RTK GPS接收机; 2.双频天线和天线电缆; 3.基准站数据链电台套件; 4.基准站控制件(计算机控制、显示和参数设置等); 5.脚架、基座和连接器; 6.仪器运输箱。
1.RTK GPS接收机; 2.双频GPS天线和天线电缆; 3.流动站数据链电台套件; 4.手持计算机控制或数据采集器; 5.手簿托架; 6.2米流动杆;流动站背包; 7.仪器运输 箱。
网络RTK系统的原理及应用论文
网络RTK系统的原理及应用论文
摘要:本文着重论述了网络rtk系统的原理、组成和测量误差来源,提出了一些改进精度的建议,并对未来发展作出了自己看法。关键词 cors,gps,网络rtk
1 cors系统和网络rtk系统
1.1 cors概念
cors(continuous operation reference stations )即连续运行参考站系统,是一个或若干个固定的、连续运行的gps参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(lan/wan)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的gps观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关gps服务项目的系统。
1.2 网络rtk
在cors基础上发展起来的网络rtk技术,其实质是利用分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据对覆盖区域进行
系统综合误差建模,尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差,获得高精度的实时定位结果。
网络rtk系统组成,如下图:
其中基准站是核心,包括gnss设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场地等,具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力,并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。
1.3 算法及比较
网络rtk的主要技术算法有:vrs(虚拟参考站技术)、fkp技术(gps 区域改正数法)、mac技术(主辅站技术master—auxiliary concept )等。各自的数学模型和定位方法有一定的差异,现对vrs和mac作如下比较:
实时动态差分GPS(RTD、RTK)的发展及应用现状
实时动态差分GPS(RTD/RTK)的发展及应用现状
实时动态差分GPS(RTD/RTK)的发展及应用现状
(塘沽渤海雷卡定位测量有限公司)
曾望贤张兴旺:实时动态差分GPS(RTD/RTK)的发展及应用现状,石油仪器,1997,11(1),3~6,11。摘要:80年代以来,实时动态差分GPS测量技术发展很快。近年又有重大突破,从常规实时动态差分GPS(RTD)发展到载波相位实时动态差分GPS(RTK)。文章就RTD与RTK发展现状及其原理方法、定位精度及其优缺点进行讨论,可供专业人员或单位选型参考。
主题词:地球物理勘探常规实时动态测量(RTD)实时动态相位测量(RTK)快速逼近(FARA)宽巷组合波
作者介绍:曾望贤高级工程师,1938年生,1957年毕业于西安石油学校地形测量专业。长期从事海上定位测量及定位导航设备的引进与验收工作。现任中英渤海雷卡定位测量有限公司副总经理助理。邮编:300451
引言
出于军事和政治上的原因,美国在GPS定位系统研制的初始,就提出了限制使用的一系列政策,首先把高精度的P码加以保密,只让使用只有25 m精度的C/A(精码)信号,进而于1992年又实施SA(Selectic Avalability)政茂把精度猛降到100m左右,从而使民间在工程测量上几乎没有可用价值。然而各国技术人员也在不断地研究采取反限制技术,由于电子技术、计算技术的不断发展,反限制技术取得了相当成功。
首先,在80年代中期,人们在静态测量中引入事后差分技术,成功地利用载波相位测量,把精度提高到毫米级,加上GPS测量不受通视条件限制,具有全大候作业等特点,因此首先应用在测绘控制专业,而巳动摇了测绘专业传统的经典测绘方法,把测绘控制测量提高到一个全新的阶段。同时,各国又利用实时差分技术,用C/A码测量,实现了实时动态差九把实时测量精度从100 m左右提高到l-7m,这种技术的应用又动摇了沿袭使用了几十年的各类无线电定位系统。如今,ARGO、SYLEDIS、TRISPONDER等各类无线电定位系统己纷纷被差分GPS系统所取代,这使定位导航界一场大变革。
什么是RTK?
什么是RTK?
曾经和一个粉丝有如下对话:
开个玩笑,以上对话纯属虚构,不过国内习惯把GNSS接收机叫成RTK这倒是真的,因为RTK技术的普及,让大家对接收机的作用就“限定”在了RTK,在之前没有RTK时,接收机就是接收机。
目前,GNSSj接收机约99%的时间都用作RTK模式进行测量,只有1%的时间用作静态测量做控制网等。所以,大部分人都习惯把
GNSS接收机喊成RTK了。
不过除去GNSS接收机,你知道RTK是什么意思吗?
1定位
在说RTK之前,大家首先要认识这个词的含义——卫星定位,是一种使用卫星对某物进行准确定位的技术。
而卫星定位技术的应用,从早先的子午卫星系统发展到现在大家所熟知的全球定位系统和区域定位系统,发展十分迅速。
那么你知道是如何通过卫星知道你的位置的吗?
以美国的GPS系统为例,我们看一看GPS卫星定位基本原理:测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。又因为需要计算三维位置及偏差,所以需要至少4颗卫星。(你要是使用测量时,只能搜到3颗卫星,是绝对不可能固定的。)
这里面最重要的就是测量出卫星与用户接收机之间的距离,怎么测呢?先说一个基本的数学原理:距离 = 速度 X 时间。
卫星定位技术也是如此,简答来说就是卫星在太空中给用户发信号,经过时间N后,用户在地球上接到了卫星信号。用时间N乘以光速就得到了卫星和用户之间的距离。
卫星的位置可在卫星星历中得到,已知卫星的位置和卫星至用户的距离,从而求得用户的地理位置信息。
由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距。我们把这种测量方法叫伪距测量。因为定位精度原因,又开发出了载波相位测量。
网络RTK系统的原理及应用论文
网络RTK系统的原理及应用论文
摘要:本文着重论述了网络rtk系统的原理、组成和测量误差来源,提出了一些改进精度的建议,并对未来发展作出了自己看法。 关键词 cors,gps,网络rtk
1 cors系统和网络rtk系统
1.1 cors概念
cors(continuous operation reference stations )即连续运行参考站系统,是一个或若干个固定的、连续运行的gps参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(lan/wan)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的gps观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关gps服务项目的系统。
1.2 网络rtk
在cors基础上发展起来的网络rtk技术,其实质是利用分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据对覆盖区域进行系统综合误差建模,尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差,获得高精度的实时定位结果。
网络rtk系统组成,如下图:
其中基准站是核心,包括gnss设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场地等,具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力,并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。
网络RTK技术-最新文档资料
网络RTK技术
自20世纪90年代初,RTK技术(GPS实时动态定位)问世,改变了GPS只能用于控制测量的局面,使得GPS测量广泛的应用于工程测量。但是传统的RTK技术存在很多缺陷:比如用户需要在测站区域要设参考站;测量的误差受距离的影响较大,基线长度越长,误差越大,单频接收机允许的基线长度不超过15 km,双频接收机允许的基线长度不超过30 km;初始化时间较长等。因此网络RTK技术应运
而生。
网络RTK技术是指在一定的区域内建立多个均匀分布的连
续观测的参考站,融合各参考站的观测数据,建立误差改正模型,并将改正模型发送给移动站,从而实现高精度的实时定位。
目前,许多发达国家已经建立了完善的GPS连续观测系统,在城市数字化的建设中发挥着重要的作用;发展中国家也已经认清当前形势,开始逐步建立自己的GPS连续观测系统。
1 网络RTK技术
1.1 网络RTK系统的组成
网络RTK是由基准站网、数据处理中心及数据播发中心、数据通信链路和用户部分组成。
基准站网通常不少于3个基准站,应架设在环境良好的地方;基准站上应配有全波长的双频GPS接收机、数据传输设备及
气象仪等。
数据处理中心是负责接收各基准站发来的观测数据,并进行融合、处理,实时的计算出基准站网内的各项误差,建立误差改正模型,然后由数据播发中心发送给用户流动站。
数据通信链路分为两种:一种是基准站和数据处理、数据播发中心之间的通信链路,通常是通过光纤、光缆、数据通信等方式连接;另一种是数据播发中心与用户接收机间的通信链路,通常是采用GSM、GPRS、CDMA等方式来实现。由于现在手机使用便利,且手机都具有上网功能,所以现在一般的工程测量都采用GPRS方式来实现播发中心与用户接收机间的连接。用户部分,用户只需要配备数据通信设备及其相应的软件即可工作。
网络rtk教案
网络rtk教案
教案标题:网络RTK教案
教案目标:
1. 了解RTK(Real-Time Kinematic)技术的基本原理和应用;
2. 掌握使用网络RTK进行测量和定位的方法;
3. 培养学生的实践操作能力和问题解决能力;
4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学内容:
1. RTK技术的基本原理和应用介绍;
2. 网络RTK的工作原理和使用方法;
3. 使用网络RTK进行测量和定位的实践操作;
4. 学生团队合作,完成网络RTK测量项目。
教学步骤:
第一步:导入(5分钟)
引导学生思考并讨论GPS定位的原理和应用,激发学生对RTK技术的兴趣。第二步:知识讲解(15分钟)
通过多媒体展示,讲解RTK技术的基本原理和应用,包括差分定位原理、基站和移动站的工作原理等。
第三步:网络RTK介绍(10分钟)
介绍网络RTK的工作原理和使用方法,包括网络RTK的数据传输方式、网络RTK的优势等。
第四步:实践操作(30分钟)
将学生分成小组,每个小组配备一台网络RTK设备,进行实践操作。学生通过网络RTK设备进行测量和定位,记录数据并进行分析。
第五步:数据分析和讨论(15分钟)
学生根据实践操作的结果,进行数据分析和讨论。引导学生思考网络RTK技术的优势和应用场景,并与传统测量方法进行比较。
第六步:总结和评价(10分钟)
学生进行总结,回顾本节课所学内容,并对网络RTK技术进行评价和展望。教学资源:
1. 多媒体课件:包括RTK技术原理和应用的PPT;
2. 网络RTK设备:每个小组配备一台网络RTK设备;
3. 实践操作场地:室内或室外空间,用于进行测量和定位实践。
网络RTK技术
网络RTK技术
V RS(Virtual Reference Station)的意思是虚拟参考站,它所代表的是GPS的网络RTK技术。它的出现将使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体,结束以前GPS作业单打独斗的局面。同时,它将大大扩展RTK的作业范围,使GPS的应用更广泛,精度和可靠性将进一步提高,使从前许多GPS无法完成的任务得以完成。最重要的是,在具备了上述优点的同时,建立GPS网络成本反而会极大的降低。在过去的几年里,很多厂家花了大量的人力物力来进行这项代表着GPS发展方向的技术的研究,Trimble公司成功掌握了这项技术,经过3年时间的系统测试,2000年,Trimble正式推出了自己的VRS技术。
一、RTK技术及其局限性
RTK(RealTimeKinematic)技术是GPS实时动态定位的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合,实时解算进行数据处理,在1~2s的时间里得到高精度位置信息的技术。自20世纪90年代初,这项技术一经问世,极大地拓展了GPS的使用空间,使GPS 从只能做控制测量的局面中摆脱出来,而开始广泛运用于工程测量。直到今天,如果没有VRS的出现,RTK技术仍代表着高精度GPS的最高水平。
RTK技术有着一定局限性,使得其在应用中受到限制,主要表现为:
1. 用户需要架设本地的参考站;
2. 误差随距离增长;
3. 误差增长使流动站和参考站距离受到限制(<15km);
4.可靠性和可行性随距离降低。VRS技术最大意义在于,它将克服
以上的局限性,扩展RTK的作业距离。
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应用领域
❖就目前而言,网络 RTK /RTD已经应用到了许许多多的领域,
比如,农业.军事.畜牧业.环境治理等等。下面就对某些方面做
一个简要的介绍:
农业:现在农业生产走向大农业和机械化道路,大量采用飞
机播种、除草、施肥等工作。飞机作业是昂贵的,合理地布
设航线和准确地引导飞机,将大大节省飞机作业的费用
网络 RTK/RTD 的发展趋势
1、长距离和大规模。 2、多频多模的网络 RTK 系统。 3、高可靠的单历元高精度定位。 4、完备性。(主要针对技术方面)
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固定站
固定参考站是固定的GPS接收系统,分布在整个 网络中,一个VRS网络可包括无数个站,但最少要3个 站,站与站之间的距离可达70km(传统高精度GPS网络, 站间距离不过10~20km)。固定站与控制中心之间有 通讯线相连,数据实时的传送到控制中心。
用户部分
用户部分就是用户的接收机,加上无线通讯的调制 解调器。根据自己的不同需求,放置在不同的载体上, 如:汽车,飞机,农业机器,挖掘机等等。
RTK与RTD的主要区别在于
❖RTK:载波相位(L1、L2)差分技术 ❖RTD:码(C/A码、P码)差分技术
解算精度的差异,RTD的精度只能 达到亚米级,而RTK采用双频可以达到 厘米级.
网络 RTK
❖网络 RTK是基于 CORS(利用多基站网络RTK技术建立的连续运 ) 行卫星定位服务综合系统 基础上的实时差分定位技术。 在某一区域内建立若干个 GNSS 基准站, 对该地区构成网状覆盖,联合若干基准站 数据解算或消除电离层、对流层等影响, 发播 GNSS 改正信息,对该地区内的 GNSS 用户进行实时载波相位/伪距差分改 正的定位方式,称为 GNSS 网络 RTK。
覆盖面积为2100多km2。 ❖ 再举个简单的例子:北京市区面积900多km2,那
么一个三角形(3个站)就可以控制整个北京市区。 北京全市面积1.68万km,10个站就可以完全控制 北京全市。
❖ 很简单的数学问题,但我们得出的结论是惊人的,与 传统的GPS网络相比,VRS节约成本近70%。
❖ 实际上,VRS系统可提供2种不同精度的差分信号, 分别为厘米级和亚米级。我们所论述的是1~2cm 的高精度,而若是用低精度,这个距离(70km)可以 拓展到几百公里。
网络RTK的关键技术:
1.利用多个参考站观测数据对电离层、对流层、观测误差的误 差模型进行优化。
2.多个参考站已知坐标和观测数据快速确定某类整周模糊度值 (载波在空间传输的整周期数,无法通过观测获得的未知数,又称整周未知数),然后 进一步确定误差模型的精细结构。
3.利用上述误差模型和整周模糊度寻找确定流动站的误差修 正的算法。
❖该系统由分布在中国沿海的20个永久性差 分站组成,基本覆盖沿海地区。但是该系 统是以广播的方式播发差分信息,且只能 以单站的方式为用户提供解算后的伪距差 分信息。
RTD 流动站
❖RTD流动站一般采用带通讯功能的GPS手 簿或可以接收电台广播的DGPS接收机。前 者可以接收多基站差分信息实现区域多基 站RTD,而后者一般只能接收单站广播信 息。
(3)流动站将单点定位/或DGPS 确定的位置坐标(NMEA 格式),通过 无线移动数据链路(如GSM/GPRS、CDMA)传送给数据控制中心,控制中心 在流动站附近位置创建一个虚拟参考站,通过内插得到虚拟参考站各误差 源影响的改正值,并以RTCM格式通过NTRIP协议发给流动站用户;
(4)流动站与虚拟参考站构成短基线。流动站接收控制中心发送的虚 拟参考站差分改正信息或者虚拟观测值,进行差分解算得到用户厘米级的 定位成果。
4.利用修正后的流动站观测值和参考站坐标固定流动站整 周模糊度。
5.快速、实时性解算技术,结果精度和可靠性的检验。
系统的组成
网络RTK
控制中心
固定站
用户部分
控制中心
是整个系统的核心。即是通讯控制中心,也是 数据处理中心。
它通过通讯线(光缆,ISDN,电话线)与所有的固 定参考站通讯;通过无线网络(GSM,CDMA,GPRS)与移 动用户通讯。由计算机实时系统控制整个系统的运 行,所以控制中心的软件GPS-NET即是数据处理软件, 也是系统管理软件。
网络RTK与网络RTD的区别
(1)定位精度为亚米级精度; (2)流动站设备小,不需要双频GPS接收天线, 一般采用手持GPS接收机可以实现,但是网络RTK 设备也有RTD功能; (3)定位速度快,基本不需要等待,可以 进行连续动态测量。
❖网络RTD与网络RTK作用和侧重点不同, RTD一般情况下不用于精密测量工作,主 要用于地理信息调查、更新工作以及与地 理方位相关但是精度要求不高的工作,如 环境调查、海岸线与海洋测量、地质勘察 等。
❖采用RTD的工作手簿最大的优点是可以实 现内外业一体化。
多站区域RTD系统
❖ 由于单站伪距差分精度随基准站到用户距离增大而降低, 因此CORS出现后,出现了具有多个基准站联合改正的区 域RTD服务,在该范围内,用户可以根据多个基准站所提 供的改正信息经平差计算后实时求出自己的改正数。
❖ 多基站RTD的数学模型算法主要有加权平均法、偏导数法 和最小方差法,由于数学模型比较复杂,这里不再进行讨 论。
工程控制:GPS 静态测量,点间不需通视且精度高,但需 事后进行数据处理,不能实时知道定位结果,如内业发现精 度不符合要求则必须返工。应用网络 RTK技术将无论是在 作业精度,还是作业效率上都具有明显的优势。
航速测量:如果要求测定精度不高,可直接利用标准 GPS 服务进行。目前这一方法的精度仅能达到 5一 10%。如果 要求测定精度仍达到 1%,则必须采用差分 GPS 定位技术。
VRS(Virtual Reference Stations)技术,全称虚拟参考站技术(下文简称 “VRS”)技术是目前全球普及范围最广的网络RTK差分解算技术。 其工作基本原理见图所示:
网络 RTD
网络RTD(Real Time DGPS ),即 实时差分GPS,是CORS系统提供的 除网络RTK外的另一项主要功能,网 络RTD于网络RTK有较大区别。
LOGO
网络RTK和网络RTD系统
主讲:贲立超
指导教师:窦世卿
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目录
常规常规RRTTKK/R/RTDTD技术 网络 RTK 网络 RTD
网络RTK与网络RTD的区别 网络 RTK/RTD 的发展趋势
应用领域
常规RTK/RTD技术
RTK一实时动态载波相位差分GPS 实时动态载波相位差分GPS测量是指在运动状态下
通过跟踪处理接收卫星信号的载波相位,从而获得比 RTD常规差分GPS测量高得多的定位精度。为了和常 规的码相位差分GPS相区别,称实时动态载波相位差 分GPS为RTK,也有称作RTK/OTF(RealTwie Kinematlyon The Fly),精度一般在厘米级。
❖ RTD一常规实时动态差分GPS 实时动态测量中,最先在码相位测量上引入差分技术, 所以把实时动态码相位差分测量称作常规差分 GPS测 量一RTD(Real TwieDtherential),RTD的精度在l- 10 m内是比较稳定的。
❖RTD流动站除定位功能外一般都还有信息 记录功能或和其他设备连接进行数据传输 记录等功能。
覆盖范围 费用大幅降低 精度高 可靠性 应用范围广
网络RTK/RTD的 优势
这里只针对“覆盖范围”做详细说 明:
❖ 网络可以有多个站,但最少需要3个。 ❖ 简单的计算一下:按边长70km计算,一个三角形可
❖ 多站RTD技术有多个参考站而且顾及了位置对差分信息改 正数的影响,因此系统可靠性和定位精度都有了很大的提 高。当一个基准站出现故障时,整个系统仍能维持运行。 同时用户通过对来自不同基准站的改正信息进行相互比较, 通常可以识别并剔除误码等参考站错误信息。
❖目前全国最大的RTD系统是中国海监局建 立的RBN-DGPS海事差分系统。
当然测量用户也可以把它背在肩上。接收机通过 无线网络将自己初始位置发给控制中心,并接收中心的 差分信号,生成厘米级的位置信息。
工作原理和流程
(1)各个参考站通过Internet连续不断地向数据控制中心传输GPS卫 星观测数据;
(2)控制中心实时在线解算网内各基线的载波相位整周模糊度值和建 立误差模型;