什么是RTK？RTK的原理是什么？RTK对于无人机来说有什么用？

为了加快作业效率，测绘无人机采用RTK差分定位系统。据悉，如果采用普通GPS定位，为了校正误差还需要派人去实地布设若干个像控点；而RTK可实现厘米级定位，用了RTK则可以基本不用，或者只需要少量像控点。数据显示：无人机装载差分GPS后，在精度要求保持不变的前提下，相同测区控制点数量可以减少70%到80%。

第一：什么是RTK？

RTK（Real -time kinemaTIc）定位技术，是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。

第二：RTK的原理是什么？

如上图所示，基站与A点的距离比较近，因此他们接收卫星信号时受到的大气层影响也基本接近，基站本身已知所处位置的坐标，在得到卫星信号提供的坐标之后与原数据做新差分，并将差分的结果告知A点，因此A点也可以得到高精度的结果。

第三：RTK对于无人机来说有什么用？

自从遇到无人机，RTK技术在无人机上的应用很火。在农业植保领域，RTK能为无人机提高定位精度，降低飞行误差。由于卫星信号的多路径效应以及大气中对卫星信号的折射和反射，当农田周边出现防风林或者天气环境影响时，卫星的定位精度就会降低，导致作业中的无人机出现航线偏移，从而产生风险：使用普通GPS进行定位，航线偏移的误差甚至可达10m左右，这种偏移量，可能导致植保无人机撞上防风林或者其他事故发生，根本无法实现自主飞行。

通过下图先了解一下GPS和RTK定位的特点：

普通GPS的圆概率误差（CEP）有50%左右的概率在2.5m以内，另外50%的误差可能更大甚至接近10m。上图中，当我们想要寻找O点的位置时，普通GPS会认为O点在A处，而A是黄圈直径10m范围内的任意一点。RTK通过实时差分技术，可以将范围缩小到10cm内。

飞机在作业时获取到的航线坐标并不是一条直线，而是一个有宽度的区域，如果使用GPS定位进行航线作业，则区域的宽度在010m的范围内，此时飞机实际飞行的轨迹将会是一条歪歪扭扭的曲线，并且每一次飞行的曲线都不一致。而使用RTK技术时，航线将是一个010cm宽度的区域，与GPS相比，RTK基本等于是直线飞行，弯曲的幅度很小，因此效果将更均匀可控。

无人机差分技术是通过差分GPS与无人机控制系统相结合，实现在航拍过程中，高分辨率照片的获取，同时也可以获得相应航拍影像的精准坐标及高程信息。在航拍图像处理时，将差分数据与地面控制点相结合，对图像进行联合平差，从而实现使用少量控制点，获取更高精度的地形图，从而节约成本，提高制图精度。

植保无人机：在一些垄间距较大的田间作业时，如发生的偏移较大，甚至可能产生作物本身大部分漏喷和土地污染等次生危害。可以说，RTK通过大幅提高定位精度来拓宽GPS定位技术的应用场景。在未来的农田里，RTK会有更多用武之地：将融入作物生长的每一个阶段，帮助我们实时获取农田中任意位置的时间和空间信息，再搭配对应的设备，实现定时、定点、定量的农药化肥投放，取得最佳的经济效益和环境效益。除了植保作业外，高精度的实时定位还可以协助农村土地测量、确权和提供其他农田中的无人自动化设备高精度导航与数据服务。

第四：在植保无人机上使用RTK技术存在哪些问题？

1、基站的设置及作业半径对RTK的测量精度和作业速度有直接影响。基准站应尽量架设在地势较高的地方，且要远离强电磁干扰源和大面积的信号反射物。

2、RTK技术是依赖于GPS卫星定位的，使用时要有四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，如果所在地本身接受GPS的信号就很差，那RTK也起不到作用。另外，在有大面积的信号反射物的地方是无法定位的，如高层建筑附近，茂密的森林等；强电磁源也会干扰信号，如高压输电线附近，变电站等，在云层较厚的时候也有影响。

　　审核编辑：汤梓红