RTK技术原理及应用
RTK技术原理和应用

动态监测
RTK技术可以实现航空摄 影测量的动态监测,对目 标区域进行连续监测和数 据采集。
无人机应用
RTK技术可以与无人机相 结合,实现无人机航测的 精准定位和数据获取。
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RTK技术优势
实时性
实时差分定位
RTK技术通过实时差分定位原理,利 用基准站接收机实时观测卫星信号, 并将修正后的差分数据通过通信链路 实时传输给移动站接收机,以实现实 时高精度定位。
整周未知数的解算需要一定的计算能力和时间,且受到卫星信号遮挡、多路径效 应等因素的影响,可能会影响解算的精度和可靠性。因此,需要采用合适的算法 和数据处理方法,以提高解算的精度和可靠性。
02
RTK系统组成
基准站
基准站是RTK系统的核心组成 部分,负责接收卫星信号和发
送差分修正信息。
基准站通常设立在已知坐标 的高处,如高层建筑、山峰 等,以便更好地接收卫星信
与人工智能技术的融合
结合RTK技术与人工智能技术,实现定位数据的智能化处理和应用, 提高定位服务的智能化水平。
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施工放样
RTK技术可以用于道路施工放样, 将设计成果转化为实地位置,提 高施工效率和精度。
道路维护与监测
RTK技术可以对道路进行实时监 测,及时发现和解决道路损坏问 题,保障道路安全。
航空摄影测量领域
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高精度定位
RTK技术可以为航空摄影 测量提供高精度的位置信 息,提高影像匹配和测图 精度。
机之间的相对位置关系。
载波相位差分技术具有较高的定位精度, 载波相位差分技术需要至少两台接收机
能够达到厘米级甚至毫米级,且具有实 同时工作,且需要解算整周未知数,因
时性,能够提供动态的定位结果。
多基准站RTK技术工作原理和实践应用

多基准站RTK技术工作原理和实践应用多基准站RTK(Real-Time Kinematic)技术是一种基于全球导航卫星系统(GNSS)的定位方法,通过同时接收多个基准站的信号,可以实现在实时性要求较高的应用中提供更高精度和更快速的定位服务。
其工作原理包括以下几个步骤:1.基准站数据收集:多个基准站同时接收GNSS卫星信号,并通过接收机将所接收到的无线电波转化为电信号。
2.数据处理与纠正:每个基准站将接收到的信号数据传回中心处理站,中心处理站通过对接收到的数据进行分析,并利用先进的差分算法对信号进行纠正和处理。
3.差分解算:中心处理站将纠正后的信号数据发送回各个基准站,基准站再将这些纠正数据通过无线电信号传送给用户端。
4.用户端接收和计算:用户端(浮动站)接收到经过差分纠正的信号数据,并利用接收机对其进行计算,从而实现高精度的实时定位。
1.测绘和地理信息系统(GIS):多基准站RTK技术可以提供高精度的地面控制点,用于测绘和地理信息系统的数据采集和处理,从而更准确地绘制地图、测量地物及其属性。
2.工程测量:在土木工程等领域中,多基准站RTK技术可以提供高精度的位置信息,用于测量建筑物、道路、桥梁等工程结构的位置、形状和运动状态,从而能够更好地进行工程规划和监测。
3.农业:多基准站RTK技术可以提供农作物生长过程中的精确定位信息,帮助农民进行精确施肥、喷药和播种,从而提高农作物的产量和质量。
4.海洋测绘:多基准站RTK技术可以应用于海洋测绘领域,通过将基准站放置在陆地上并与浮标或船只实时通信,实现对海洋地理信息的高精度测量和获取。
5.交通管理:多基准站RTK技术可以提供高精度的车辆定位信息,帮助交通管理部门实现智能交通管理、车辆导航和交通流量监测。
总之,多基准站RTK技术通过同时接收多个基准站的信号,并进行差分纠正和计算,实现了高精度和实时性的定位服务。
它在测绘、工程测量、农业、海洋测绘和交通管理等领域都具有重要的实践应用价值。
多基准站RTK技术工作原理和实践应用

多基准站RTK技术工作原理和实践应用多基准站(Multi-Base Station)RTK技术是一种使用多个基准站来提供更高精度的实时测量的技术。
相对于传统的单基准站RTK技术,多基准站RTK技术可以减少基线长度、提高测量精度、增加实时定位的可靠性。
下面将详细介绍多基准站RTK技术的工作原理和实践应用。
具体来说,多基准站RTK技术的工作原理如下:1.同时观测:多基准站同时观测测量目标,同时记录各自的测量数据。
这些数据包括接收到的卫星信号的到达时间、接收机内部的钟差等信息。
2.数据传输:将各个基准站的观测数据通过无线通信方式传输到数据中心或控制中心。
传输的方式可以是无线电波、卫星通信等。
3.相对定位:在数据中心或控制中心,使用各个基准站的观测数据,通过差分定位算法计算出各个基准站之间的相对位置关系。
这些相对位置关系可以表示为基线向量,即各个基准站之间的距离和方向。
4.实时修正:根据计算得到的相对位置关系,对移动接收机的测量数据进行实时修正。
这样可以根据基准站之间的相对位置关系来提高测量精度或扩大测量范围。
5.实时定位:根据修正后的测量数据,使用单基准站RTK技术的方法进行实时定位。
通过对接收到的卫星信号进行解算,可以得到移动接收机的准确位置信息。
1.测量工程施工:在大型工程项目中,需要进行精确的位置测量,如道路施工、桥梁建设等。
采用多基准站RTK技术可以提供更高的测量精度,从而提高施工效率和质量。
2.地质灾害监测:地质灾害监测需要及时准确的位移监测结果,以预测和预警地质灾害的发生。
通过部署多个基准站,可以提供更全面的监测覆盖范围,并提高位移监测的精度。
3.土地资源调查:土地资源调查需要获取土地的精确位置信息,以辅助土地利用规划和管理。
通过多基准站RTK技术,可以提供准确的土地边界线和地块位置信息,从而优化土地资源利用。
4.海洋测绘:海洋测绘需要高精度的水深、地形和地理信息。
利用多基准站RTK技术,可以提供更高的水深和地形测量精度,提高海洋测绘的准确性,并促进海洋资源的开发和保护。
rtk的原理与应用

RTK的原理与应用1. 什么是RTKRTK,即实时运动定位(Real-Time Kinematic),是一种高精度的全球卫星定位系统(GNSS)技术。
它能够提供厘米级的定位精度,并且具有实时性。
RTK利用GPS、GLONASS、Galileo等卫星系统的信号,通过差分定位和相位观测值的处理,实时计算出接收器的位置。
RTK技术广泛应用于航空、地理测量、地质勘探等领域。
2. RTK的工作原理RTK的工作原理基于差分定位和载波相位观测值的计算。
具体过程如下:1.接收信号:RTK接收器接收来自卫星系统的信号,包括GPS、GLONASS、Galileo等。
2.处理信号:RTK接收器通过信号处理器将接收到的GPS信号转化为测距观测值。
–信号处理:接收器对接收到的卫星信号进行采样、滤波、解调等处理,得到信号的强度、多普勒频移等信息。
3.差分定位:RTK接收器将测距观测值与基站测距观测值进行差分计算,得到测距差分值。
4.相位观测值计算:RTK接收器计算接收器的相位观测值,在此基础上进行精度提取和修正。
5.解算位置:根据差分计算的测距值和相位观测值,RTK接收器利用算法计算出接收器的位置,即实时运动定位。
3. RTK的应用RTK作为一种高精度的定位技术,被广泛应用于以下领域:3.1 航空航天在航空航天领域,RTK技术可以用于飞机、导弹等飞行器的精确定位和导航。
通过实时运动定位,飞行器可以精确地确定自身的位置和速度,从而提高安全性和准确性。
3.2 地理测量在地理测量领域,RTK技术可以替代传统的测量仪器,提供更高精度的测量结果。
例如,在土地测量中,RTK技术可以用于测量地块边界和地形特征,从而提供精确的地理信息。
3.3 地质勘探在地质勘探领域,RTK技术可以用于测量地震、岩石位移等地质特征。
通过实时运动定位,地质勘探人员可以准确地确定地质活动的位置和范围,从而预测地质灾害和地壳运动。
3.4 农业在农业领域,RTK技术可以用于精确农业管理。
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。
3. 农业和精准农业:RTK技术可以在农业领域提供准确的位置和导航信息,有助于农民进行精确的播种、施肥和灌溉。
此外,RTK技术还可以用于农机自动驾驶和作物监测等领域,提高农业生产效率。
4. 交通运输:RTK技术可以在交通运输系统中提供高精度的位置和导航信息,有助于提高交通安全和运输效率。
rtk的工作原理以及应用过程

RTK的工作原理以及应用过程工作原理RTK(Real-time Kinematic)是一种高精度的定位技术,主要用于全球卫星定位系统(GNSS)接收机的测量。
它通过使用一个称为基准站的参考站和一个或多个移动站进行差分定位,以提供厘米级的位置精度。
RTK的工作原理如下:1.基准站测量:基准站接收来自卫星的信号,并测量卫星信号的到达时间和相位差,从而计算出卫星的位置和钟差。
2.移动站观测:移动站接收来自卫星的信号,并测量卫星信号的到达时间和相位差。
3.差分计算:基准站和移动站之间的观测数据进行差分计算,以消除大气延迟、钟差等误差,得到准确的位置信息。
4.修正信息传输:差分修正信息通过无线电、互联网或其他通信方式传输给移动站。
5.移动站计算:移动站接收差分修正信息并应用于自身的观测数据,得到高精度的位置信息。
应用过程RTK的应用过程如下:1.建立基准站:首先,需要建立一个基准站来测量卫星信号和修正信息。
基准站通常设置在已知位置且稳定的地点,以获取准确的参考数据。
基准站可以是永久性的安装在地面上的设备,也可以是移动设备。
2.设置移动站:在需要进行定位的移动设备上设置RTK接收机,以接收差分修正信息。
移动站可以是载入车辆、船只或无人机等设备上的RTK接收机。
3.观测数据收集:基准站和移动站同时接收卫星信号并测量观测数据。
观测数据包括卫星信号的到达时间、相位差等信息。
4.差分计算:基准站和移动站之间的观测数据进行差分计算,将基准站的位置和钟差作为修正信息传输给移动站。
5.精确定位:移动站接收并应用差分修正信息,通过计算和修正自身的位置信息,得到高精度的位置结果。
RTK的应用领域RTK技术在以下领域得到广泛应用:1. 土地测绘与测量RTK技术提供了高精度的位置信息,可用于土地测绘和测量。
例如,在城市规划和土地管理中,RTK技术可用于精确测量土地边界、地形和地貌等。
2. 建筑和工程施工在建筑和工程施工中,RTK技术可用于测量建筑物的位置和形状,并提供精确的地面控制点。
RTK原理及应用

RTK原理及应用RTK(Real Time Kinematic)是一种用于实时测量和定位的技术,通过使用全球卫星导航系统(GNSS)接收器,在测量站与基准站之间建立一个无线电信号链路。
RTK技术可以提供高精度的定位信息,广泛应用于地理测量、土地测绘、船舶导航、机器导航等领域。
RTK的原理是基于相位观测技术,通过测量GNSS接收器接收到的卫星导航信号的相位差异,以及测量站与基准站之间的几何关系,从而计算出测量站的精确位置。
RTK技术使用了至少3颗卫星的信号来进行定位,其中一颗被选为主要参考星,另外两颗用于检查测量的可靠性。
RTK技术主要由两个关键组件组成:基准站和测量站。
基准站是一个固定在已知位置的GNSS接收器,通过测量卫星信号并记录相位差异,将测量数据发送到测量站。
测量站是一个移动的GNSS接收器,通过接收基准站发送的数据,并测量自身与基准站之间的卫星信号相位差异,从而计算出自身的位置。
RTK技术的应用非常广泛。
在地理测量和土地测绘领域,RTK技术可以提供高精度的地表高程和坐标数据,用于绘制地图、规划城市和开发土地。
在船舶导航和机器导航领域,RTK技术可以帮助船舶和自动化设备在复杂的环境中进行精确导航,提高安全性和效率。
此外,RTK技术还可以应用于农业和建筑工程。
在农业中,RTK技术可以帮助农民进行土地管理和种植,以及实时监测土壤湿度和肥料水平。
在建筑工程中,RTK技术可以用于测量建筑物的位置、方向和高度,以确保建筑物的准确度和稳定性。
RTK技术的优点是可以提供非常高的定位精度,通常可以达到厘米级。
此外,RTK技术还可以实时更新测量数据,减少了测量时间和成本。
然而,RTK技术也存在一些挑战,比如受到信号遮挡和多径效应的影响,需要在复杂环境中进行校准和过滤。
总的来说,RTK技术是一种非常有用的定位技术,可以广泛应用于地理测量、土地测绘、船舶导航、机器导航等领域。
随着技术的进步,RTK技术的定位精度和稳定性将进一步提高,为各行各业提供更精确和可靠的定位解决方案。
RTK原理及应用ppt课件

05 RTK案例分析
测量案例
总结词
精确度高、应用广泛
详细描述
RTK技术广泛应用于各种测量场景,如地形测量、工程测量、地籍测量等。由 于其高精度定位的特点,RTK技术能够提供厘米级甚至毫米级的定位精度,满 足各种高精度测量需求。
农业应用案例
总结词
自动化、高效
详细描述
RTK技术应用于农业领域,可以实现自动化精准播种、施肥和喷药等作业。通过 高精度定位,可以精确控制农机具的作业路线和深度,提高作业效率和精度,降 低农资消耗和人工成本。
土地资源调查
RTK技术用于土地资源调 查,可提高调查效率和精 度。
交通领域
智能交通
RTK技术可为智能交通系统提供 高精度定位信息,提高交通管理
效率。
车辆导航
利用RTK技术进行车辆导航,可实 现高精度路线规划和实时交通信息 反馈。
公共交通
RTK技术可为公共交通系统提供高 精度定位信息,提高公共交通服务 水平。
RTK技术能够提供厘米级甚至 毫米级的定位精度,满足各种 高精度测量和定位的需求。
实时性
RTK技术能够在短时间内获得 高精度的定位结果,实现实时
动态测量。
自动化程度高
RTK技术结合自动化软件和硬 件设备,可以实现测量过程的
自动化,提高工作效率。
受环境影响小
RTK技术受环境影响较小,如 建筑物遮挡、树木遮挡等对
应用前景展望
智能交通领域
RTK技术可以应用于智能交通领域,提供高精度定位和导航服务, 提高交通效率和安全性。
测量和地理信息领域
RTK技术可以广泛应用于测量和地理信息领域,提供高精度、高可 靠性的定位和测量数据,促进地理信息产业的发展。
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1.2 GNSS定位的基本原理(1)
绝对定位
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1.2 GNSS定位的基本原理(2)
需解决的两个关键问题 如何确定卫星的位置 如何测量出站星距离
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1.3 GPS卫星信号的组成和观测值类型(1)
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3.4 RTK作业误差
与卫星有关 与传播路径有关 与接收机有关 与观测环境有关
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3.5 多基站RTK 流动站处理方式 单站处理
• • • • 根据信号强度或距离选择基准站进行常规RTK作业 在某基准站出问题的情况下进行切换。 本质上是常规RTK。 要求流动站通信设备具备自动扫频功能。
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精密单点定位概念及原理
利用预报的GPS卫星的精密星历或事后的精密星历作
为已知坐标起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星
钟差来替代用户GPS定位观测值方程中的卫星钟差参数; 用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在在数千万 平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以分米级的精度 进行实时动态定位或以厘米级的精度进行较快速的静态定
多站处理
• 同时接收各基准站数据,处理时进行加权或组合处理 • 对接收机运算能力要求很高 • 要求流动站通信设备具备多通道接收能力。
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3.6 RTK常见问题
可用性 可靠性 适用性 定位延迟
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消除或消弱各种误差影响的方法②
求差法
原理:通过观测值间一定方式的相互求差,消去或消弱求差观 测值中所包含的相同或相似的误差影响 适用情况:误差具有较强的空间、时间或其它类型的相关性。 所针对的误差源
• 如电离层延迟 • 对流层延迟 • 卫星轨道误差
FARA技术 LAMDA技术 双频P码技术 OTF 技术 ……
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3.2 RTK类型
载波相位差分
基准站发送未改正的观测值 RTCM SC-104数据报文 18,19 精度:厘米级
准载波相位差分
基准站发送载波相位改正值 RTCM SC-104数据报文 20,21 精度:分米级
限制:空间相关性将随测站间距离的增加而减弱
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消除或消弱各种误差影响的方法③
参数法
原理:采用参数估计的方法,将系统性偏 差求定出来 适用情况:几乎适用于任何的情况 限制:不能同时将所有影响均作为参数来 估计
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3. 常规RTK技术
3.1 概述 3.2 RTK类型 3.3 RTK系统 3.4 RTK的作业误差 3.5 多基准站RTK 3.6 RTK应用常见问题
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3.1 RTK概述 RTK(Real Time Kinematics):利用载波相位进 行实时定位。 RTK算法本质上是载波相位相对处理:单差,双 差。 RTK技术的关键是动态双差整周模糊度搜索和定 位可靠性。
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连续运行卫星定位服务系统-CORS
CORS是利用GNSS技术、计算机网络技术、通信技 术组成的网络,提供移动定位、动态框架等空间位 置信息的服务系统。 CORS不仅是动态的、连续的空间数据参考框架,同 时也是快速、高精度获取空间数据和地理特征的设 施之一。 CORS是地球空间信息网格的网格具体应用,同时也 是RT-CORS也是构造层重要的组成部分,提供网格 框架基准。
C C
u(Xu,Yu)
A(XA,YA)
位,这一导航定位方法称为精密单点定位(Precise Point
Positioning),简称为(PPP)。
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精密单点定位优缺点
优点:
• • • • • • • 处理非差伪距和相位观测值 估计位置、接收机钟差、对流层延迟历元 支持静态和动态定位 支持全球定位 与坐标框架直接联系 无需基准站支持即可实现厘米级到分米级定位 提高效益,降低成本
定位延迟
原因:信号传输、RTK计算 解决方法:控制运动速度,正反向运动。
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5.1 网络RTK技术的定义
网络RTK技术
在某一区域内建立多个(一般为 3个或 3个以上)的 GNSS基准站, 对该地区构成网状覆盖,并以这些基准 站中的一个或多个为基准, 计算和发播GNSS改正信息, 对该地区内的GNSS用户进行实时改正的定位方式, 称 为GNSS网络RTK。 网络RTK技术包括了利用连续运行GNSS参考站网 络、计算机网络通讯、无线通讯、GNSS高精度定位 技术等,为覆盖范围内的流动站用户实时提供高精度 的GNSS定位结果的一系列技术。
卫星为基础的无线电导航系统,可提供高精度、全天候、实时 动态定位、定时及导航服务。
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1.1 GPS系统由三个独立的部分组成
空间部分:21颗工作卫星,3颗备用卫星(白色)。它们在 高度20 200km的近圆形轨道上运行,分布在六个轨道面上, 轨道倾角55°,两个轨道面之间在经度上相隔60°,每个轨 道面上布放四颗卫星。卫星在空间的这种配置,保障了在地 球上任意地点,任意时刻,至少同时可见到四颗卫星。
用户设备部分:GPS接收机——接收卫星信号,经数据处理 得到接收机所在点位的导航和定位信息。通常会显示出用户 的位置、速度和时间。还可显示一些附加数据,如到航路点 的距离和航向或提供图示。
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GPS控制网
国家测绘局
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3.3 RTK系统
基准站单元,数据链单元,流动站单元
基准站
流动站 GNSS center, Wuhan University
RTK系统-基准站
要求:双频,具有RTK差分基准站数据输出功能, 带有可抑制多路径效应的天线。 观测值:P1,P2,L1,L2 采样率:根据实际要求,一般要求1S或以上。 输出:RTCM SC104标准格式或CMR plus。 结构:GPS接收机、天线、数据发播设备
GNSS定位技术发展历史
第四代 定位技术 -X
第三代
非差相位精密单点定位 规RTK 第一代 伪距单点定位 载波静态定位 广域差分定位 伪距差分定位
绝对定位
相对定位
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目前GNSS定位研究的热点
非差相位精密单点定位技术 结合广域差分技术和单点定位技术。 要求:精密卫星轨道、卫星钟参数。 定位精度:0.1-0.5 m 网络RTK定位技术 结合RTK和基准站技术 要求:在区域内架设多个基准站 定位精度:0.01-0.05m(水平实时)
网络RTK系统
利用网络RTK技术建立起来的实时GNSS连续运行 卫星定位服务网络。 硬件,软件,服务综合
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网络RTK, PPP和CORS
网络RTK是一种技术,是相对于常规RTK提出出来 的。 PPP是一种技术,是相对应单点定位(SPP)提出来的。 网络RTK系统是CORS系统中为用户提供实时高精度 动态定位服务系统 CORS是一种基础设施、系统,可以应用网络RTK技 术、PPP技术为用户提供实时服务。同时CORS还具 有很多其他的功能
精度指标:各种仪器给出的RTK精度实际上是固定 整周后的定位精度(内符合),不是与已知结果的 比较(外符合)。 整周固定:某些情况下固定的整周数是错误的,内 符合很好,但外符合很差。 可靠性指标:某些仪器给出了95%、99%或者99。 999%的精度指标,实际是可靠性指标,即达到正 常精度的概率。
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RTK作业中适用性和定位延迟
适用性问题:遮挡条件下的作业
原因:遮挡造成信号失锁,导致重新搜索整周 解决方法: • 单历元整周模糊度的固定,但目前的算法可 靠性不高,是目前的研究热点。 • 运动中初始化:OTF,必须具备双频,采样 率提高会有一定的好处。
网络RTK技术及应用
薛晓轩
吉林省第一测绘院
2010年01月10日
GNSS center, Wuhan University
1 全球定位系统 - GPS
授时与测距导航系统/全球定位系统 (Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System--GPS):是以人造
常规RTK存在的问题
工作距离短 定位精度随距离的增加而显著降低 单参考站模式可靠性差 大的区域内作业需要多次设站或设立多个参 考站。