1厘米？RTK怎样才能达到1厘米的精度！？_rtk厘米级定位

RTK是 real time kinematics的缩写。支持RTK的GPS接收器接收来自全球导航卫星系统的正常信号以及校正流，以实现1cm的位置精度。全球导航卫星系统包括GPS（美国）、GLONASS（俄罗斯）、北斗（中国）和伽利略（欧洲）的卫星。在这些信号之上，RTK接收器接收RTCM校正流，然后以1cm的精度实时计算您的位置。不同的接收器之间速率不一样，大多数接收器每秒至多输出一次差分值；一些接收器可以每秒输出高达20次的差分值。

如上图，在左边，我们有一个非常高质量的GPS接收器，没有校正数据。这个位置在1.5米及更远的地方漂移很大。在右侧，相同的接收器，具有相同的天线，具有RTCM校正数据，使位置低于25厘米，紧密分组低于10厘米。

你说了1厘米吗？天哪，我怎样才能达到1厘米的精度！？

实现1厘米的精度可能有一定挑战，但确实可以通过正确的工具和技术来实现。以下是你可以采取的一些步骤：

1. 使用高精度仪器：你需要一个能够接收并将RTCM校正数据合并到其定位解决方案中的GPS接收器。你还需要一种RTCM校正数据的来源。通常，这些数据来自于互联网连接或能够提供大约每秒500字节的远距离无线电。4G和5G是这种回程传输的绝佳选择。

   一旦一切设置好并运行，漫游GPS模块将输出正常的NMEA句子，但具有非常精确的纬度和经度。要明确，这不是1厘米的精度；这是1厘米的准确性。精度是0.1毫米！

   通过捕获来自GPS卫星的原始数据流，然后使用名为RTKLIB的开源程序后处理日志，也可以使用一些成本较低的接收器实现1厘米的准确性。这对于像航空摄影和农业检查这样的应用非常方便，因为事后的对齐非常重要。还可以将成本较低的接收器与笔记本电脑连接，并同时运行RTKLIB以实现实时解决方案，但这是一个相当大型、耗电量大的设置，不适合嵌入式移动应用。在这些教程中，我们将重点关注实时（RTK）功能的接收器。

2. 校准：确保你的仪器被正确校准。定期校准可确保测量的准确性和可靠性。

3. 多次测量：进行多次测量并取平均值，以减少由测量技术或仪器精度变化引起的误差。

4. 最小化环境因素：环境因素，如温度、湿度和振动，会影响测量的准确性。在进行测量时尽量减少这些因素。

5. 使用参考点：使用参考点或标记以确保一致的测量。当测量较大范围的距离时，这一点尤为重要。

6. 掌握良好的技术：注意你的测量技术。确保你施加一致的压力并正确放置仪器，以尽量减少误差。

7. 软件辅助：利用专为提供精确测量而设计的测量软件或应用程序。一些软件可以补偿照片中的透视失真等因素，以提供精确的测量。

8. 培训和教育：确保从事测量工作的人员接受了适当的培训和教育，了解实现精度的最佳实践。

通过遵循这些步骤并使用高质量的仪器，你可以在测量中达到1厘米的精度。然而，需要记住的是，根据具体的应用需求，在某些情况下可能并不总是需要达到如此精确的精度，因此在追求这种精度之前，请考虑你特定项目的要求。

RTCM是什么？

RTCM是海事无线电技术委员会的缩写。几十年前，这个机构就提出了一种沟通船只和其他船只位置的方法。从技术上讲，RTCM只是一个协议。然而，我们将使用术语RTCM来表示与GPS定时异常相关的校正数据字节。

RTCM帧的内容可以解码，但用户很少需要解码。相反，你只需将字节传递给GPS接收器，它就会解析校正数据。
有几种不同类型的消息，但我们关心的是数字1005、1077、1087和1230。每种消息类型都有不同的长度，但根据经验，它每秒有几百个字节。每个RTCM消息都包含关于全球定位系统/全球导航卫星系统网络以及电离层和对流层扰动的详细信息。
请记住，GPS卫星离我们很远；大约20000公里或12000英里外。从GPS卫星到你的信号可能会发生很多事情。地磁风暴会造成轻微的时间延迟，增加定位误差。地球的引力场是不均匀的，因此相对论效应会增加不精确性。如果我们知道本地附近的第二到第二个问题，则具有RTCM功能的接收器可以非常精确地校正位置解决方案。

我从哪里获取RTCM校正数据？

有不是免费但超级简单的解决方案

1. 专业供应商：一些专业的GPS设备供应商或者RTCM数据服务提供商可以提供您需要的RTCM校正数据，您可以直接联系这些供应商咨询购买或获取的方式。

2. 国家或地区的相关机构：有些国家或地区的政府或者相关机构提供RTCM校正数据服务，您可以查询您所在国家或地区的相关机构网站，了解他们提供的服务。

免费方案：自己装一个差分基站

建立自己的GNSS参考站是一种获取RTCM校正数据的可行方法（我们有，你可以悄悄给我们私信），尽管它需要一些工作和硬件投入，但您可以控制自己的系统，并且不需要支付年费。下面是建立自己的GNSS参考站的一般步骤：

1. 选购设备：您需要购买GNSS接收器、天线、电源设备和数据传输设备等硬件设备。确保选购的设备能够满足您的需求，并且具有足够的性能和精度。

2. 选择安装位置：选择一个适合的位置安装您的GNSS参考站。位置应该具有良好的视野，避免遮挡物，以确保GNSS接收器可以接收到来自卫星的信号。

3. 安装和配置设备：按照设备的安装说明和相关指南，安装和配置您的GNSS参考站。确保设备安装牢固，并且进行必要的校准和调试。

4. 连接到数据传输网络：将您的GNSS参考站连接到数据传输网络，以便将校正数据传输给用户。您可以使用互联网、移动网络或者其他通信方式进行数据传输。

5. 校准和验证：在将GNSS参考站投入使用之前，进行校准和验证工作。确保GNSS参考站能够准确地获取卫星信号，并且产生准确的校正数据。

6. 监控和维护：定期监控和维护您的GNSS参考站，确保其正常运行并且保持良好的性能。定期检查设备状态，进行必要的维护和修理。

通过建立自己的GNSS参考站，您可以获得更高的控制权和灵活性，并且不需要支付额外的费用。但请注意，建立和维护GNSS参考站需要一定的技术知识和资源投入，因此在开始之前请确保您具备相关的能力和准备工作。

如何将RTCM发送到GPS接收器？

这取决于您的最终应用程序。如果您需要最大限度的便携性，那么最好的解决方案是在您创建的基站和移动GPS RTK接收器之间建立无线电链路。

如果您的最终应用程序已经需要互联网连接，如GSM或LTE-CAT，那么与GPS-RTK接收器的串行连接可能是最简单的方法。
如果您的应用程序附近有手机，则第三种选择是创建一个从手机到串行蓝牙设备（如Bluetooth Mate Silver）的串行桥接器，然后连接到GPS-RTK上的串行端口。