航測(cè)中ppk與rtk的對(duì)比

RTK與PPK在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量方面的比照緒棋由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn),作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力,已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建立、國(guó)防建立和社會(huì)開(kāi)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。隨著GPS技術(shù)的開(kāi)展，動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)也日益成熟,RTK技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)已經(jīng)在測(cè)繪工程中得到了廣泛的應(yīng)用。RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分，但無(wú)論是常規(guī)RTK還是網(wǎng)絡(luò)RTK都必須有數(shù)據(jù)通訊,其中常規(guī)RTK通訊信號(hào)(電臺(tái)信號(hào))受周圍環(huán)境及地勢(shì)影響較大,這就使GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量的應(yīng)用受到一定的限制,如在山區(qū)等地勢(shì)起伏大且樹(shù)木較多時(shí)RTK基站電臺(tái)的有效作業(yè)半徑僅僅只有3km以，大大限制了作業(yè)圍從而制約了RTK的優(yōu)勢(shì)。隨著無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量的開(kāi)展，RTK在作業(yè)圍、穩(wěn)定性、精度等方面的劣勢(shì)越來(lái)越明顯。被人們所遺忘的PPK技術(shù)在這方面的優(yōu)勢(shì)使它又成為主流的定位方式，動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)后處理PPK(PostProcessingKinematic)采用快速求解整周模糊度的技術(shù)，利用2?5歷元觀測(cè)值就可以得到厘米級(jí)的3維坐標(biāo)。利用PPK技術(shù)不需要基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)通訊，作業(yè)半徑可到達(dá)50km以，相對(duì)于RTK技術(shù)PPK技術(shù)在無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量方面具有更好的應(yīng)用前景。際上導(dǎo)航推出的AGS200、AGS210都配置了PPK技術(shù)，將AGS200、AGS210搭載在無(wú)人機(jī)進(jìn)展無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量，通過(guò)際上自主開(kāi)發(fā)的GGPOS軟件經(jīng)過(guò)事后差分處理，能夠提供高精度的POS數(shù)據(jù)。圖一搭載際上導(dǎo)航AGS200或AGS210差分系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)

RTK和PPK的作業(yè)原理1.1RTK的作業(yè)原理RTK(RealTimeKinematic)測(cè)量系統(tǒng)一般由三局部組成：即GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和實(shí)施動(dòng)態(tài)測(cè)量的軟件系統(tǒng)。RTK測(cè)量技術(shù)是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的,有快速高精度定位功能的載波相位差分測(cè)量技術(shù),它能夠?qū)崟r(shí)獲得測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的3維定位結(jié)果,且具有厘米級(jí)的定位精度。RTK測(cè)量的工作原理是：將一臺(tái)接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上,另一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)置于載體(稱為移動(dòng)站)上，基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)接收同一時(shí)間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào),基準(zhǔn)站所獲得的觀測(cè)值與位置信息進(jìn)展比擬，得到GPS差分改正值。然后將這個(gè)改正值通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)及時(shí)傳遞給共視衛(wèi)星的移動(dòng)站精化其GPS觀測(cè)值，從而得到經(jīng)差分改正后移動(dòng)站較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置。圖二RTK作業(yè)原理圖二RTK作業(yè)原理1.2PPK的作業(yè)原理PPK是近些年來(lái)開(kāi)展使用的測(cè)量方法，測(cè)量原理是通過(guò)基準(zhǔn)站和移動(dòng)站同時(shí)采集最少兩個(gè)歷元的觀測(cè)時(shí)間，從而解算主站和移動(dòng)站的基線解，由于OTF初始化時(shí)解決了整周模糊度及其他相關(guān)問(wèn)題，從而使得主站和移動(dòng)站的共同觀測(cè)時(shí)間減少到只需觀測(cè)兩個(gè)歷元。其點(diǎn)位的標(biāo)稱精度為厘米級(jí)。但是，需要進(jìn)展數(shù)據(jù)后處理，不能進(jìn)展實(shí)時(shí)定位且不知其定位精度，假設(shè)業(yè)后處理中發(fā)現(xiàn)精度不符合要

求,那么必須進(jìn)展返工。技術(shù)特點(diǎn)是：點(diǎn)位水平精度1cm+1ppm為厘米級(jí),觀測(cè)時(shí)間短，只需兩個(gè)觀測(cè)歷元，如果設(shè)置采樣率為15s,6顆以上衛(wèi)星時(shí),2?3min即可完成一次測(cè)量。即使5顆衛(wèi)星,4?5min也可以完成一次測(cè)量（4顆衛(wèi)星時(shí)無(wú)法進(jìn)展PPK測(cè)量）。無(wú)需電臺(tái)連接，因此不受地形限制，且作業(yè)比擬簡(jiǎn)單。圖三PPK作業(yè)原理RTK和PPK的比擬2.1RTK和PPK的一樣點(diǎn)1） 定位精度一樣。這兩種技術(shù)都可以到達(dá)厘米級(jí)的定位精度。水平精度為：1cm+1ppm；垂直精度為：2cm+1ppm。2） 兩種技術(shù)在作業(yè)前都需要初始化。3） 作業(yè)模式一樣。兩種技術(shù)都采用參考站加流動(dòng)站的作業(yè)模式。表一RTK與PPK的一樣點(diǎn)定位模式定位精度作業(yè)模式作業(yè)前初始化RTK厘米級(jí)流動(dòng)站+基準(zhǔn)站需要初始化PPK厘米級(jí)流動(dòng)站+基準(zhǔn)站需要初始化2.1RTK和PPK的不同點(diǎn)1） 初始化時(shí)間不同。RTK技術(shù)初始化的時(shí)間較短,最小初始化時(shí)間為10s+（0.5?S）s,S為基線長(zhǎng)度（km）；PPK初始化時(shí)間較長(zhǎng)，在6顆衛(wèi)星的情況下,需要不少于8min。2） 電臺(tái)支持不同。RTK技術(shù)需要通訊電臺(tái)傳輸數(shù)據(jù);PPK技術(shù)不需要通訊電臺(tái)的支持。3） 定位作業(yè)的方式不同。RTK采用的實(shí)時(shí)定位技術(shù)，可以在流動(dòng)站隨時(shí)看到測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)以及精度情況；PPK定位屬于后處理定位,在現(xiàn)場(chǎng)看不到點(diǎn)的坐標(biāo)，需要事后處理才能看到結(jié)果。4） 作業(yè)半徑不同。RTK作業(yè)不僅受到通訊電臺(tái)的制約，而且作業(yè)距離一般不超過(guò)10km；運(yùn)用PPK技術(shù)作業(yè)，一般作業(yè)半徑可以到達(dá)50km。5） 受衛(wèi)星信號(hào)影響的程度不同。RTK作業(yè)時(shí)，如果在大樹(shù)等障礙物的附近，非常容易失鎖；而PPK作業(yè)時(shí)，經(jīng)過(guò)初始化后，一般不易失鎖。表二RTK與PPK的不同點(diǎn)定位模式初始化時(shí)間電臺(tái)定位方式作業(yè)半徑失鎖情況RTK10s+0.5X基需要實(shí)時(shí)定位小于10km受干擾多，容線長(zhǎng)度易失鎖PPK8min不需要事后差分小于50km不易失鎖從數(shù)據(jù)比照中,可以看出兩種作業(yè)模式在測(cè)量精度上相差無(wú)幾。在小圍的作業(yè)區(qū)域，RTK作業(yè)效率高，且可以實(shí)時(shí)提供高精度位置信息。在長(zhǎng)距離大圍的作業(yè)區(qū)域，尤其是帶狀區(qū)域，比方輸電線路、公路、鐵路、油氣管道，PPK將是最正確選擇。PPK模式下生成的飛機(jī)軌跡及POS成果圖四為搭載際上導(dǎo)航AGS200的無(wú)人機(jī)在PPK模式下的軌跡圖及曝光事件圖,通過(guò)際上導(dǎo)航自主開(kāi)發(fā)的GGPOS經(jīng)過(guò)差分，飛機(jī)軌跡精度到達(dá)了厘米級(jí)。其中綠色軌跡代表精度合格，軌跡上的方框代表每個(gè)曝光點(diǎn)的位置，曝光點(diǎn)的位置信息是經(jīng)過(guò)多個(gè)歷元經(jīng)過(guò)插后得到的，精度能到達(dá)厘米級(jí)。圖五為經(jīng)過(guò)GGPOS軟件處理后輸出的曝光點(diǎn)位置坐標(biāo)信息，用戶可以根據(jù)自身需求選擇性的輸出自己想要的信息。這些信息包括經(jīng)緯度高程信息〔也可以通過(guò)GGPOS軟件轉(zhuǎn)化為不同橢球下的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)信息〕飛機(jī)速度加速度信息等。

圖四無(wú)人機(jī)軌際及曝光點(diǎn)ium_□30M.-33571HF.fl7&Z72aS5嗣E盒那IB5S11B.S7&2722&S日日&k4曲乩llB.>57E>Z722eS'J&6&.4577&11E.724S43BE23MBr45JW11B.72+WL?9511.57596116.72*5339^19514,9812311B.724-S2S599Q51g.54￡7S:UE.7"強(qiáng)訊X^522.192^11B.7Z45J7BK9325.85?^11S.7215LM35百臨圖四無(wú)人機(jī)軌際及曝光點(diǎn)ium_□30M.-33571HF.fl7&Z72aS5嗣E盒那IB5S11B.S7&2722&S日日&k4曲乩llB.>57E>Z722eS'J&6&.4577&11E.724S43BE23MBr45JW11B.72+WL?9511.57596116.72*5339^19514,9812311B.724-S2S599Q51g.54￡7S:UE.7"強(qiáng)訊X^522.192^11B.7Z45J7BK9325.85?^11S.7215LM35百臨-W&K：Lac.□3Z.2MJmS0Z31.2415^395?31.2S1543S46t38&￡r4E2D3Z,LaD3WZ!IEL37B0245932L3fi742M￡3I.LaB￡l?G5-33.ia5r?izEll.EirnNSTD日<ETD14.17714.1E414.1勢(shì)Wa.BMS9.E16?J.T44MIL.MISB.Wa.f42駅弼?.WJP.M3fi.M4筑妣4血盼■B.W5EbWiIS.M4札砂-fl.Ml4-.Bl$-?.+32-4.1-EL-4.13a?.U7■0■上刃o*.m卿點(diǎn)a0.4HB.5&I6.112

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