什么是RTK定位 网络RTK vs 传统RTK对比
说到定位，相信大家一定不会觉得陌生。如今我们所处的信息时代，人人都有手机。每天，我们都会用到与地图和导航有关的app。 这些app，就是基于定位技术的。 说到定位技术呢，大家又肯定会想到gps、北斗这些名词。是的，这些都属于全球导航卫星系统，也就是gnss（global navigation satellite system）。
正是这些在太空中飞行的卫星，帮助我们的手机具备了定位能力，并为我们提供导航服务。 上面都是大家知道的。接下来，小枣君要给大家介绍一个可能比较陌生的概念。它也和卫星有关，是目前行业最常用的定位技术之一，为我们的工作和生活提供了很大的帮助。它就是——rtk。
究竟什么是rtk？有了卫星，为什么还需要它？它有什么特点，又是如何工作的？ 别急，且让小枣君一一道来。
什么是rtk
rtk，英文全名叫做real-time kinematic，也就是实时动态。这是一个简称，全称其实应该是rtk（real-time kinematic，实时动态）载波相位差分技术。（为了方便阅读，接下来，我还是会简写为rtk。） 不要慌！这个技术虽然看上去很专业，但实际原理并不复杂。 rtk是一个对gnss进行辅助的技术。 为什么要对gnss进行辅助？当然是因为gnss自身存在不足啦！ 大家都知道，gnss卫星之所以能够对地球上的终端（例如手机、汽车、轮船、飞机等）进行定位，依靠的是三维坐标系。
找至少4颗卫星，分别计算各个卫星与终端之间的距离△l（这个距离也被称为“伪距”），就可以列出4个方程组。 计算之后，就能得出终端的四个参数，分别是经度、纬度，高程（海拔高度）和时间。 通过单位时间的位置变化，还能算出终端的速度。三维坐标、速度、时间信息，我们通常称之为pvt（position velocity and time）。 仅靠卫星，我们可以得到pvt。但是，注意了，卫星定位是存在误差的。 误差既来自系统的内部，也来自外部。例如卫星信号穿透电离层和对流层时产生的误差，还有卫星高速移动产生的多普勒效应引起的误差，以及多径效应误差、通道误差、卫星钟误差、星历误差、内部噪声误差，等等。 这些误差，有些可以完全消除，有些无法消除或只能部分消除。它们影响了系统的准确性和可靠性。 好啦，我们的主角终于要登场了。 为了更好地消除误差、提高定位精度，行业专家们研究出了一个更厉害的定位技术，那就是rtk。
rtk的工作原理
我们直接来看rtk的工作原理。
如上图所示，这是一个标准的传统rtk组网。（是不是超简单？） 其中，除了卫星之外，rtk系统包括两个重要组成部分——基准站和流动站。 两个站都带有卫星接收机，可以观测和接收卫星数据。顾名思义，基准站是提供参考基准的基站。而流动站，是可以不断移动的站。流动站其实就是要测量自身三维坐标的那个对象目标，也就是用户终端。 大家经常在户外看到一些扛着三脚架设备进行测量的人。其中一部分人，扛的可能就是rtk基准站或流动站。 我们来仔细看看定位过程。 首先，基准站作为测量基准，一般会固定放在开阔且视野良好的地方。基准站的三维坐标信息，一般是已知的。
第①步，基准站先观测和接收卫星数据。 第②步，基准站通过旁边的无线电台（数据链），将观测数据实时发送给流动站（距离一般不超过20公里）。 第③步，流动站收到基准站数据的同时，也观测和接收了卫星数据。 第④步，流动站在基准站数据和自身数据的基础上，根据相对定位原理，进行实时差分运算，从而解算出流动站的三维坐标及其精度，其定位精度可达1cm~2cm。至此，测量完成。 如大家所见，rtk技术具有观测站之间无需通视（无需在视线范围内）、定位精度高、操作简单、全天候作业等优点，是非常不错的定位技术。
网络rtk vs 传统rtk
刚才我们所说的，是rtk的早期模型，我们称为传统rtk技术。 传统rtk技术实施简单，成本低廉。但是，它也存在一个很大的问题，那就是流动站和基准站之间存在距离限制。 距离越远，误差因素差异变大，定位精度就会下降。而且，距离远了，超过了无线电台的通信范围，也就无法工作了。 为了克服传统rtk技术的缺陷，在20世纪90年代中期，人们提出了网络rtk技术。
在网络rtk技术中，在一个较大的区域内，均匀分散设置多个基准站（3个或以上），构成一个基准站网。
基准站网 那么，这种情况下，流动站需要和每个基准站进行对比和测算吗？ 当然不会，那样太费事了。 网络rtk相比传统rtk，其实是用区域型的gnss网络误差模型取代了单点gnss误差模型。 多个基准站组成的基准站网，它们将数据发给中央服务器。中央服务器会根据数据，模拟出一个“虚拟基准站”。（所以，网络rtk也被称为“虚拟基准站技术”或“虚拟参考站技术”。）
对于流动站来说，它只会“看到”这个“虚拟基准站”。基于这个“虚拟基准站”发来的数据，流动站完成最终的测量运算。 网络rtk的优势是非常明显的。 大家应该都看出来了，我们平时看到的移动通信基站，其实就可以兼职“基准站”。我们身边到处都是基站，也就意味着，网络rtk基本上实现了无缝覆盖。 流动站与中央服务器的通信，也可以通过流动站（终端）内置的无线通信模组来完成。这些高精度定位模组，集成了rtk技术，且本身也是移动通信模组，可以实现上述功能。 其次，对于用户来说，不需要自建基准站，节约了大量成本（只需要支付一些通讯费用）。 第三，精度和可靠性更高。毕竟基准站多了嘛，就算坏了一两个，也影响不大。
值得一提的是，网络rtk的模型中，网络的稳定性对定位精度影响极大。必须保证网络通信稳定，从而确保差分数据稳定下发，才能实现超高定位精度。
结语
rtk技术经过多年的积累，已经变得越来越成熟。它的高精度、高速度、高稳定性特点，使得其被测绘、无人机、车载、安防等领域广泛应用。 作为领先的物联网整体解决方案供应商，移远通信已推出多款集成rtk/dr技术的gnss模组，包括近期发布的双频段高精度/ins组合导航定位模组lc29h系列，可以满足无人机、共享两轮车等场景的厘米级或分米级定位需求。而集成了rtk/dr技术的车规级gnss高精度/ins组合导航定位模组lg69t系列，更是在为大型整车厂和tier 1客户提供厘米级定位追踪服务。
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rtk，英文全名叫做real-time kinematic，也就是实时动态。这是一个简称，全称其实应该是rtk（real-time kinematic，实时动态）载波相位差分技术。（为了方便阅读，接下来，我还是会简写为rtk。） 不要慌！这个技术虽然看上去很专业，但实际原理并不复杂。 rtk是一个对gnss进行辅助的技术。 为什么要对gnss进行辅助？当然是因为gnss自身存在不足啦！ 大家都知道，gnss卫星之所以能够对地球上的终端（例如手机、汽车、轮船、飞机等）进行定位，依靠的是三维坐标系。
找至少4颗卫星，分别计算各个卫星与终端之间的距离△l（这个距离也被称为“伪距”），就可以列出4个方程组。 计算之后，就能得出终端的四个参数，分别是经度、纬度，高程（海拔高度）和时间。 通过单位时间的位置变化，还能算出终端的速度。三维坐标、速度、时间信息，我们通常称之为pvt（position velocity and time）。 仅靠卫星，我们可以得到pvt。但是，注意了，卫星定位是存在误差的。 误差既来自系统的内部，也来自外部。例如卫星信号穿透电离层和对流层时产生的误差，还有卫星高速移动产生的多普勒效应引起的误差，以及多径效应误差、通道误差、卫星钟误差、星历误差、内部噪声误差，等等。 这些误差，有些可以完全消除，有些无法消除或只能部分消除。它们影响了系统的准确性和可靠性。 好啦，我们的主角终于要登场了。 为了更好地消除误差、提高定位精度，行业专家们研究出了一个更厉害的定位技术，那就是rtk。
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