rtk是什么 什么是RTK？

我曾经和一个粉丝有过如下对话:

开个玩笑，上面的对话纯属虚构，但在中国，全球导航卫星系统接收器过去被称为RTK是真的。由于RTK技术的普及，每个人在接收机中的作用“仅限于”RTK，在没有RTK之前，接收机就是接收机。

目前，GNSSj接收机约99%的时间用于RTK模式测量，只有1%的时间作为控制网络用于静态测量。所以大部分人习惯称GNSS接收机为RTK。

但是除了GNSS接收机，你知道RTK是什么意思吗？

1定位

在谈论RTK之前，我们必须首先理解这个词的含义——卫星定位，这是一种利用卫星精确定位某物的技术。

卫星定位技术的应用从早期的Meridian卫星系统迅速发展到著名的全球定位系统和区域定位系统。

你知道如何通过卫星知道你的位置吗？

以美国的GPS系统为例，我们来看看GPS卫星定位的基本原理:测量已知位置的卫星与用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据，知道接收机的具体位置。由于需要计算三维位置和偏差，至少需要四颗卫星。(如果用测量的话，只能找到3颗卫星，绝对不可能搞定。)

最重要的是测量卫星和用户接收机之间的距离。怎么衡量？先说一个基本的数学原理:距离=速度x时间。

卫星定位技术也是如此。简而言之，卫星向卫星空中的用户发送信号。时间n后，用户在地球上接收卫星信号。将时间n乘以光速，得到卫星和用户之间的距离。

卫星的位置可以从卫星星历中获得，卫星的位置和卫星与用户的距离是已知的，从而可以获得用户的地理位置信息。

由于大气中电离层的干扰，这个距离不是用户与卫星的真实距离，而是伪距离。我们称这种测量方法为伪距测量。由于定位精度的原因，载波相位测量得到了发展。

当然，对卫星定位的干扰不仅仅是大气电离层干扰，还有时钟误差、星历误差等。详细了解请参考边肖之前的文章《了解GPS定位中的误差来源及削弱方法》。

好了，定位到此为止。接下来，让我们和边肖一起了解RTK技术。

首先要了解RTK的基本概念。RTK是英文实时运动学的缩写，中文意思是实时动态。RTK是一种卫星导航技术，用于提高从全球卫星导航系统(GPS/北斗/伽利略/Glonass)获得的定位数据的精度。

那么，RTK的概念是什么呢？它是一种利用GPS载波相位观测值的实时动态相对定位技术，可以提供指定坐标系下测量站的实时三维定位结果。当使用RTK测量时，......

等等，开利是什么意思？有些人可能不明白这是什么意思。简单解释一下吧。

2载波相位

载体载体，根据它的名字，可以大致理解它的含义。载波就是携带，波就是无线电波。当然，这里要携带的是卫星信号。合起来就是能携带调制信号的高频冲击波，称为载波。

以全球定位系统为例，全球定位系统卫星发射的信号由载波、测距码和导航信息组成(不要问边肖为什么是这三个分量)。载波和测距码用于测距，导航信息包含卫星星历和卫星时钟校正参数

GPS建立之初，定位是通过伪距测量进行的。由于精度较低(C/A码的测距精度只能达到2.93米)，人们在90年代中期发展了基于GPS测量(或者更一般的说，GNSS测量)的实时厘米级精密定位，也就是现在的RTK(“实时动态”)定位。

想知道为什么伪距测量不如载波相位精确？

由于符号宽度和波长的原因，伪距测量以测距码作为测量信号，而采用码相关法时，测量精度为符号宽度的1%。由于测距码符号宽度大(精码30m，C/A码300m)，测量精度不高。

码宽计算:码宽=光速+码频，光速为3×108，C/A码的码频为1.023 MHz(1×106)，精码的码频为10.23Mhz(1x 10)。

载波的波长要短得多(19.0厘米/24.4厘米/25.5厘米)，将载波作为测距信号进行相位测量可以达到很高的精度。

说到这里，边肖突然想到了一件事。载波曾经是承载卫星信号的载体(苦力)，测距码也包含在卫星信号中，说明载波是作为测距码的一种运输手段。突然发现，载波作为一种交通工具的精度比测距码高，波动很大。

然而，载波的使用并不总是好的，也有缺点。比如会出现周期跳跃和整个周期模糊的问题。边肖将为每个人解释两个词。

首先，周跳是由于卫星信号失锁导致整个周期计数的跳跃或中断，导致观测值不准确。

整周期的模糊性是因为载波是没有任何标记的余弦波，接收机中的鉴相器只能测量不到一个周期的部分，整周期数是不确定的。这个问题需要测试各个厂商的测量软件对整周技术的计算能力。

然后我们来看看载波相位测量的原理。我们先来看看公式

ρ=λ(φs -φR)

是卫星到地球的距离，也叫星地距离，是载波的波长，(φs -φR)是相位差，其中相位差包含不到一周的小数部分，也包含整周的波段数。

所以载波相位测量实际上是以波长λ为长度单位，载波为标尺，测量卫星与接收机之间的距离。

3RTK

载波完成后，再来说RTK，这是一种利用GPS载波相位观测的实时动态相对定位技术。关键词:实时、动态、相对定位。

以前的静态、快速静态和动态测量都需要事后解决才能获得厘米级精度，而RTK是一种可以在野外实时获得厘米级定位精度的测量方法，大大提高了操作效率。

RTK的工作原理是参考站将其观测值和该站的坐标信息通过数据链路传输给移动站。移动台不仅通过数据链路接收参考站的数据，还采集GPS观测数据，并在系统中形成差分观测值进行实时处理，给出厘米级的定位结果。

因此，RTK测量需要至少两个GPS接收机(一个作为参考站，一个或多个作为移动站)、数据通信链路(无线电台等)。)和测量软件。

以上小系列是关于传统RTK的。传统的RTK还有一个缺陷，就是GPS误差会随着参考站与移动站距离的增加而逐渐失去线性。在更远距离(单频>:10km，双频>:30km)，差分处理后的用户数据仍然含有较大的观测误差，导致定位精度降低，无法解决载波相位的整周模糊。

因此，在20世纪90年代中期，人们提出了网络RTK技术。一个区域的GPS误差模型是由若干个参考站组成的GPS网络进行估计的，为网络覆盖区域内的用户提供校正数据。虚拟参考站的数据用于向用户提供接近其自身位置的参考网格的校正数据，因此网络RTK技术也被称为虚拟参考站。

近年来，随着技术的发展，RTK技术已经从传统的1+1或1+2发展到WADGPS。一些城市建立了CORS系统，一些公司也自己建立了CORS系统，如川岛千寻CORS，大大增加了RTK的测量范围，解决了传统RTK的距离限制问题。

摘要

RTK是一种利用GPS载波相位观测的实时动态相对定位技术。载波测量精度虽然高，但会出现周跳和整周模糊。

随着RTK从传统RTK发展到网络RTK，再到现在的CORS，测量更加方便、准确。

RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。RTK定位需要基站接收机将观测数据(伪距观测值、相位观测值)和已知数据实时传输给漫游接收机，数据量比较大。

RTK数据传输也从无线传输发展到了GPRS和GSM网络传输，大大提高了数据传输的效率和范围。

稍后，边肖将为大家整理和分享一些干货，欢迎关注。