What is RTK?

什么是 RTK？

RTK 是实时运动学（Real Time Kinematic）的缩写，是另一种提高 GPS 定位测量精确度的技术，但也是最难理解和最难实施的技术之一。

标准定位服务（SPS）是全球定位系统实现的首次定位。 C/A 代码.如果微分修正由于可以消除卫星信号的定时延迟，因此可以提高 SPS 的精度。使用 DGPS 40 厘米左右的定位精度是相当正常的。RTK 是 DGPS 的升级版，有两个版本：RTK 浮动和 RTK 固定，前者可达到分米级精度，后者可达到厘米级精度。

要了解这两个版本的工作原理，必须先了解两件事：

首先，RTK 打破了我们使用民用 GPS 接收机应该能够实现的规则。这项技术并不是为了帮助我们而设计的。相反，它是 GPS 制造商为了利用 C/A 代码达到比预期更高的精度而想出的一种方法。
第二点需要了解的是，它是基于载波本身，而不是载波所携带的 C/A 代码或导航信息。

RTK 如何工作？

在我们的 '什么是 SPS在''页面，我们讨论了 SPS 如何基于使用 C/A 代码计算的伪距测量。接收器通过将其时钟与 GPS 卫星然后为它能看到的每颗卫星生成自己版本的 C/A 代码。如果它必须将自己的 C/A 代码副本延迟 7 毫秒，以便与天线接收到的 C/A 代码相匹配，那么它就知道来自该卫星的信号的传播时间是 7 毫秒，然后它就可以计算出该卫星的距离。

RTK 的最终目的是确定天线和卫星之间有多少载波。原因很简单。每颗卫星都会广播一个由 1,023 个比特组成的独特 C/A 代码。该代码的发送速率为 1.023 Mb/s，即每微秒发送一个比特。在一微秒内，卫星发出的无线电信号覆盖约 300 米的距离。

然而，C/A 码所调制的载波频率要高得多--1575.42 兆赫。这意味着一个波的覆盖范围约为 19 厘米。如果我们能计算出卫星和天线之间有多少个全波，那么就能更精确地计算出距离。事实上，如果我们知道有多少个全波，并且也可以测量部分波（相位角），那么我们就可以非常精确了。

固定 RTK 与浮动 RTK

RTK Fixed（固定 RTK）和 RTK Float（浮动 RTK）可视为系统内同时运行的两种独立（但相关）算法。如果 RTK Fixed 算法有一个有效的解决方案，系统就会切换到该算法（但 RTK Float 算法仍在后台运行）。如果 RTK Fixed 算法随后失效，系统将返回 RTK Float 算法，只要载波相位锁定没有丢失，系统就无需重新启动。

那么，它们的算法有何不同？RTK Float 的目的是确定您的可能位置（改进当前的 DGPS 精确度)的统计方法。它要求基站至少有四颗共用卫星，（通俗地说）在卫星围绕当前位置测量值旋转的圆圈内寻找一个点。与 RTK Fixed 不同的是，Float 算法从不试图解决模糊性问题，它只试图在围绕当前位置估计值画出的圆圈内确定最可能的位置。RTK 浮动算法的精度从 40 厘米左右开始，最多可提高到 20 厘米。

而 RTK Fixed 则旨在解决模糊性问题，在解决该问题之前不会使用。它需要五颗普通卫星，当找到一个有效的解决方案时，系统就会知道在它和卫星之间有 n 个载波加上任何部分波。它可以将测量值调整到 19 厘米波长的 0.6% 左右。当多个测量值组合成一个导航解决方案时，精度可达 1 厘米左右。

现在，我们已经到了'......什么是全球导航卫星系统？'系列中，我们已经讨论过全球导航卫星系统如何普遍易于使用、不会漂移并能达到很高的精度。但生活中没有完美的事物，不是吗？那么，缺点是什么呢？什么最能提高精度，以及全球导航卫星系统有哪些局限性?

GPS 与 RTK GPS

GPS 和 RTK GPS 之间的区别很容易理解。传统 GPS 系统仅使用卫星数据来计算位置。而 RTK GPS 系统则利用附近基站提供的附加信息来补充标准 GPS 数据。

使用 RTK GPS 系统可以将精确度提高到厘米以内，而这正是以下应用所需要的 ADAS 测试, 映射和 自主性.

RTK 常见问题

RTK 的精度如何？

多年来，随着 GNSS/INS 技术的发展，RTK 的精度也在不断提高。在有利条件下，使用 OXTS GNSS 辅助惯性导航系统（例如 RT3000 v4可以预期 1 厘米的 RTK 精度，使测量适用于以下应用汽车测试, 映射和自动车辆导航.在无法使用全球导航卫星系统的情况下，例如在城市峡谷或室内此外，还可以采用其他传感器技术来限制位置漂移并尽可能长时间地保持精度。

在 GPS 测量中，RTK 和 PPK 有什么区别？

从表面上看，RTK 和 PPK 的区别非常明显。正如本博客之前提到的，RTK 是实时运动学的缩写。它是校正位置数据的过程，顾名思义，这一过程是实时进行的。PPK（即后处理运动学）的不同之处在于，虽然数据仍会进行修正，但这是在数据采集之后进行的。

PPK 可能比 RTK 更精确，但在某些情况下，实时修正数据可能更有意义，例如在自主导航中。

什么是无人机 RTK？

任何需要自主导航或为用户提供准确、即时位置更新的项目都需要 RTK 数据。无论对象是汽车、船只还是无人机，需要考虑的最重要因素都与您的项目要求有关。问问自己需要什么级别的精度，以及这会对项目目标产生什么影响。许多无人机都配备了 RTK 定位技术，但这些无人机通常比配备标准 GPS 定位传感器的无人机要贵。降低成本的一种方法是自己制造带有相关机载传感器的有效载荷。虽然这样做可能需要时间，但它为用户在决定传感器组合时提供了更大的灵活性。

OXTS GNSS/INS 设备，如 xRED3000该系统以 OEM 板的形式为无人机集成商提供 RTK 定位精度，便于集成。