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【高精度定位】關于GPS、RTK、PPK三種定位技術的探討

發布日期:2022-12-26 11:03:29  瀏覽次數:

         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。

 

 
        在物聯網時代,大多數的應用或多或少都與位置服務相關聯,尤其是對于移動物體而言,定位需求更為明顯,因此,定位技術受到了廣泛的關注。本文主要講講GPS、RTK、PPK這三種定位技術。
        GPS定位技術
        全球定位系統GPS是一種可以授時和測距的空間交會定點的導航系統,可向全球用戶提供連續、實時、高精度的三維位置,三維速度和時間信息。
        GPS定位技術的弊端在于存在以下誤差:
        軌道誤差,就是衛星告訴你的位置和其真實的位置有偏差。
        時鐘誤差,就是衛星告訴你的時間和標準時間有偏差。
        電離層延遲,就是衛星信號在從太空穿越大氣層,經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,就是衛星信號碰到一些反射物體,發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。
       接收機噪聲,就是接收機自己在測量距離時也會帶入自己的誤判。
       RTK定位技術
       RTK,即實時動態定位,是高精度相對定位的常用手段之一,一般利用基準站和流動站的載波相位觀測值組成雙差模型進行,可以得到厘米級的實時定位精度,目前已經被廣泛應用于工程測量等領域。
       RTK定位技術的優勢在于:
       1.改進了初始化時間、擴大了有效工作的范圍;
       2.采用連續基站,用戶隨時可以觀測,使用方便,提高了工作效率;
       3.擁有完善的數據監控系統,可以有效地消除系統誤差和周跳,增強差分作業的可靠性;
       4.用戶不需架設參考站,真正實現單機作業,減少了費用;
       5.使用固定可靠的數據鏈通訊方式,減少了噪聲干擾。
       PPK定位技術
       PPK即動態后處理技術,是對RTK技術的補充,利用進行同步觀測的一臺基準站接收機和至少一臺流動接收機對衛星的載波相位觀測量;事后在計算機中利用GPS處理軟件進行線性組合,形成虛擬的載波相位觀測量值,確定接收機之間厘米級的相對位置;然后進行坐標轉換得到流動站在地方坐標系中的坐標。
       PPK定位技術的優勢在于:
       PPK是通過后續軟件處理得到結算結果,不受通信距離限制,不需要任何鏈路,便能獲得高精度結果。
       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采用載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑;而PPK則是屬于后處理的動態測量技術,彌補了GPS-RTK在實際測量中必須依賴數據通信鏈的缺點。
       值得一提的是,新銳科創高精度人員定位系統融合5G+北斗RTK定位技術,并依托計算機技術、地理信息技術、移動定位技術、通信技術、網絡技術等核心技術進一步提高定位精度和可靠性,解決通信網高精度定位中的頻率復用、信號干擾、測距精度低等問題,可實現定位精確、響應快速,在室內實現優于 0.1m 的高精度定位,理論精度高達毫米級,可滿足不同行業的高精度定位需求,為智慧安全賦能!

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