GPS定位系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)植保作業(yè)中發(fā)揮了很大的作用，但是小編發(fā)現(xiàn)，很多人不太清楚GPS、北斗衛(wèi)星、千尋位置以及RTK到底有何區(qū)別，它們的定位原理又是怎樣的？別急，小編這就來(lái)詳細(xì)解析給你看。
GPS
GPS：利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GPS。GPS是由美國(guó)國(guó)防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時(shí)段、高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時(shí)等導(dǎo)航信息，是衛(wèi)星通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范，它極大地提高了地球社會(huì)的信息化水平，有力地推動(dòng)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
GPS定位原理：24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬(wàn)2千公里的高空上，以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，使得在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。
由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測(cè)中，衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測(cè)點(diǎn)的位置（X,Y,Z）。考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。
事實(shí)上，接收機(jī)往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時(shí)，接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過(guò)算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。普通大眾使用的定位主要分為GPS單點(diǎn)定位，精度是米級(jí)，10米級(jí)。
北斗衛(wèi)星
北斗衛(wèi)星定義：是我國(guó)自主研發(fā)，利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位。也是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，不受通訊信號(hào)和空間距離的影響，一臺(tái)主指揮機(jī)進(jìn)行衛(wèi)星定位后，可連接多部類似手機(jī)的“北斗一號(hào)”終端機(jī)，終端機(jī)每次可編寫40多字的短信發(fā)送到指定手機(jī)上，非常有利于震區(qū)的救援信息傳遞。
北斗衛(wèi)星定位原理：根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)，先計(jì)算衛(wèi)星的位置，衛(wèi)星與接收機(jī)的距離。這兩個(gè)知道了，接收機(jī)所有可能的位置就是以衛(wèi)星為球心，以距離為單位的球。四個(gè)球的交點(diǎn)就是接收機(jī)的位置。所以理論上最少用四顆衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)定位。當(dāng)然，實(shí)際上最少三顆衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)定位，因?yàn)榱硪粋€(gè)遠(yuǎn)離地球表面的點(diǎn)可以排除。衛(wèi)星數(shù)越多，定位越準(zhǔn)確。和GPS略有不同的是，北斗用戶可以和衛(wèi)星進(jìn)行短消息通信，但有發(fā)射功率要求，所以主要用于車載和船舶等。
千尋位置
千尋位置定義：千尋位置提供全國(guó)最大范圍的精準(zhǔn)定位服務(wù)。目前大眾使用的美國(guó)GPS導(dǎo)航定位精度是5~10米級(jí)的，而兼容北斗/GPS雙模的大眾導(dǎo)航終端定位精度大部分也在3~5米左右，千尋位置通過(guò)地基增強(qiáng)系統(tǒng)，已經(jīng)可以將定位精度提升到厘米級(jí)、甚至是靜態(tài)毫米級(jí)。
千尋位置定位原理：千尋位置和GPS是不同的概念；GPS主要通過(guò)衛(wèi)星去定位，沒有任何定位增強(qiáng)系統(tǒng)，而由于信號(hào)傳播有誤差，所以定位精度在米級(jí)；千尋位置在各個(gè)地區(qū)搭建基站，而基站的目的主要是將衛(wèi)星發(fā)過(guò)來(lái)的信息誤差進(jìn)行修改，使得定位更加準(zhǔn)確；因此千尋位置需要配合衛(wèi)星完成精準(zhǔn)定位；精度級(jí)別在厘米級(jí)別。千尋位置將引入全國(guó)CORS網(wǎng)，引入差分定位系統(tǒng)，對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行改正，精度可為亞米級(jí)，厘米級(jí)。
小編在這偷偷告訴你，其實(shí)拓攻在很早之前就已經(jīng)接入了千尋網(wǎng)絡(luò)位置服務(wù)，使得植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中具有低成本、易操作、效率高等優(yōu)勢(shì)。
RTK
RTK定義：RTK（Real - time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
RTK定位原理：基準(zhǔn)站建在已知或未知點(diǎn)上；基準(zhǔn)站接收到的衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)給用戶；用戶接收機(jī)將接收到的衛(wèi)星信號(hào)和收到基準(zhǔn)站信號(hào)實(shí)時(shí)聯(lián)合解算，求得基準(zhǔn)站和流動(dòng)站間坐標(biāo)增量（基線向量）。站間距30公里，平面精度1-2厘米。RTK是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分，精度達(dá)到厘米級(jí)，也就是說(shuō)RTK是GPS的一種應(yīng)用方法。
相信各位對(duì)這四種定位有了初步的了解，下面小編著重講一下，咱們飛防植保人員常用的RTK，到底有何優(yōu)點(diǎn)呢？
RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1、作業(yè)效率高
在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測(cè)完5km半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留1～2秒，就可以完成作業(yè)，其精度和效率是常規(guī)測(cè)量所無(wú)法比擬的。
2、定位精度高，沒有誤差積累
只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)(一般為5km)，RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)，且不存在誤差積累。
3、全天候作業(yè)
RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只需要滿足“電磁波通視和對(duì)空通視的要求”，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK技術(shù)作業(yè)受限因素少，幾乎可以全天候作業(yè)。
4、RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高
RTK可勝任各種測(cè)繪外業(yè)。流動(dòng)站配備高效手持操作手簿，內(nèi)置專業(yè)軟件可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。
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