RTK測量儀器 移動站(如無人機、測繪器)綜合GNSS 導(dǎo)航衛(wèi)星提供的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和 RTK 固定站(如固定基站、移動基站)提供的差分數(shù)據(jù)進行解算,從而獲取實時的、高精度的定位服務(wù)。
RTK 定位技術(shù)
RTK 移動站(無人機、測繪器)進入高精度定位(即 [ RTK ] )狀態(tài)前,首先依次經(jīng)歷了[ NONE]、 [ Single ]、[ Float ] 3 種狀態(tài)。
當(dāng) RTK 移動基站采用“高精度采點”的方式架設(shè)時,在其進入廣播高精度定位數(shù)據(jù)(即 [ FIX ] )狀態(tài)之前,首先依次經(jīng)歷了 [ NONE]、 [ Single ]、[ Float ]、[ RTK ] 4 種狀態(tài)。
名詞解釋:
[ NONE ] 表示:無信號狀態(tài),移動站的RTK 主機(GNSS RTK 模塊或 RTK 智能實時差分儀)未接收到 GNSS 衛(wèi)星信號、或接收到的 GNSS 衛(wèi)星顆數(shù)太少未能達到解算狀態(tài)。
[ Single ] 表示:單點狀態(tài),移動站的RTK 主機接收到穩(wěn)定的、足夠的衛(wèi)星信號,但未收到 RTK 固定站廣播的RTCM 差分數(shù)據(jù),處于獨立(單點)的、低精度的定位狀態(tài)。
[ Float ] 表示:浮動狀態(tài),移動站的RTK 主機與固定站 RTK 主機(RTK智能實時差分儀 )之間的共用衛(wèi)星數(shù)不足、共用衛(wèi)星信號不穩(wěn)定,或接收到的 RTCM 差分數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,導(dǎo)致移動站 RTK 主機解算的結(jié)果浮動不穩(wěn)定,無法進入高精度定位狀態(tài)。
[ RTK ] 表示:實時、高精度定位狀態(tài),移動站的 RTK 主機與固定站的 RTK 主機共用衛(wèi)星信號足夠、穩(wěn)定,且接收到的 RTCM 差分數(shù)據(jù)穩(wěn)定、有效。移動站進入實時的、高精度的定位狀態(tài)。
[ FIX ] 表示:靜態(tài)廣播狀態(tài),固定站的 RTK 主機可通過電臺、或 3/4G 移動運營商網(wǎng)絡(luò)廣播穩(wěn)定、有效的 RTCM 差分數(shù)據(jù)。
通過以上介紹,我們應(yīng)當(dāng)知曉移動站的 RTK 主機能否進入 [ RTK ] 狀態(tài),主要取決于兩個因素:一是移動站與固定站的共用衛(wèi)星信號是否穩(wěn)定足夠,二是移動站接收到的 RTCM 差分數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定有效。
一、共用衛(wèi)星:
由于 RTK測量儀器 移動站與固定站相隔一定距離,而且移動站處于移動狀態(tài),因此固定站與移動站所處的空間環(huán)境有差異,從而導(dǎo)致兩者的共用衛(wèi)星信號處于動態(tài)變化狀態(tài)。
共用衛(wèi)星
當(dāng)兩者間的共用衛(wèi)星信號未能達到解算要求,則移動站的 RTK 主機將難以進入、或退出 [ RTK ] 狀態(tài)。
常見影響因素:
1、天氣:如固定站與移動站兩地的天氣差異巨大。
2、電磁干擾:如移動站運動過程中靠近高壓電等強干擾源。
3、地理環(huán)境:如移動站運動過程中靠近高大建筑、防風(fēng)林、大面積水域等。
二、RTCM 差分數(shù)據(jù):
廣播范圍:
RTCM 差分數(shù)據(jù)通過無線電電臺和 3/4G 移動運營商網(wǎng)絡(luò)兩條獨立的數(shù)據(jù)鏈路進行廣播。
數(shù)據(jù)的廣播鏈路不同其覆蓋范圍也有所差異,電臺(RF)覆蓋范圍為:開闊可視距離 3 km。
云 RTK 覆蓋范圍取決于移動運營商的覆蓋范圍,理論上可以覆蓋全球,但標稱范圍一般為 70 km 。
有效范圍:
極飛 RTK 定位系統(tǒng)的水平定位精度為 1 cm +1ppm (即(10 + 1 × 0.000001 × D )mm),意味著距離固定站每增加 1 km ,移動站的定位誤差會增加 1 毫米。
固定站周圍的干擾程度和移動站的周邊環(huán)境也是制約 RTCM 差分數(shù)據(jù)有效性的因素。通常 RTCM 差分數(shù)據(jù)本身的有效距離為 50 km(經(jīng)測試在 50~70 km 的開闊區(qū)間 ,其定位精度在可接受范圍,因此極飛的限制開放至 70 km)。
數(shù)據(jù)范圍
當(dāng) RTK 移動站超出了 RTK 固定站 RTCM 差分數(shù)據(jù)的廣播范圍或有效范圍,則移動站的 RTK測量儀器 主機將難以進入、或退出 [ RTK ] 狀態(tài)。
常見影響因素:
1、距離:距離越遠廣播信號強度越弱,定位精度越差。
2、電磁干擾:干擾越大廣播范圍和有效范圍越小。
3、地理環(huán)境:環(huán)境越復(fù)雜(不開闊)則對 RTCM 差分數(shù)據(jù)的影響越大。
綜上所述,在各個設(shè)備正常的情況下,仍然存在著諸多因素(如天氣、電磁干擾、距離、環(huán)境等)制約著 RTK 移動站 能否正常進入 [ RTK ] 狀態(tài)。
思考題:為什么采用“高精度采集”的方式架設(shè)移動基站時,其 RTK測量儀器 主機需經(jīng)歷 [ RTK ] 狀態(tài)后才可進入 [ FIX ] 狀態(tài)。