RTK(Real–timekinematic)载波相位差分技术,是一种新的常用的GNSS测量方法。实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行差分解算坐标。
听起来太专业,太晦涩难懂?其实说简单一些,RTK就是一种定位/定向的技术。今天,我们通过三步让你迅速了解D-RTK。
第一步:什么是D-RTK?D-RTK
刚刚解释了RTK,那D-RTK又是什么呢?
D,即是DJI大疆创新;D-RTK便是大疆为专业市场和行业应用推出的精准定位/定向解决方案。
第二步:D-RTK有什么特别之处?首先,是定位更精准。
我们先来看一张图:
基于卫星定位,按照不同的接收机类型可以分为以上三种技术,可以看到的是,由上至下的三种技术在定位的精准程度上是逐渐提高的。而D-RTK采用的,则是可以精确到1cm量级的载波差分定位技术。同时,接收机按工作信号有单频和双频之分、按导航系统有单模和多模之分。进行RTK动态计算之时,数据的计算量很大,对卫星观测值的要求也比较高,但单频接收机搜索到的卫星观测值较少,会造成解算成功率的下降;双频接收机收到的卫星观测值提升了一倍,更稳定可靠。D-RTK采用的双模双频接收机(双系统,每个系统都支持双频接收)在同一时间接收到的信息更多,定位也就更准。
用一个简单的类比来说,如果将接收机天线装在汽车驾驶员手臂上,用伪距单点定位技术能够定位出驾驶员在哪条街道上,伪距差分技术可以分辨出驾驶员在哪条车道上,而载波相位RTK技术甚至可以分辨出驾驶员操作方向盘的动作。
很容易发现,相对目前广泛采用的伪距单点定位,采用载波相位的D-RTK技术,定位精度获得了上百倍的提升!
第二是安全性更高
提到安全性,就需要给大家科普一下鲁棒性了。
所谓“鲁棒性”,是指控制系统在一定的参数摄动下,维持其某些性能的特性,简单来说就是抗变换性。定位精度提升,总是伴随着鲁棒性的下降。但正如前面所说,D-RTK采用了双模双频RTK技术,相对于单频RTK技术,让可观测量值数量提升了近一倍,从而提高了解算成功率和稳定性。
第三是抗干扰能力更强
以前,飞机航向主要是通过指南针进行测定。用过指南针的朋友都知道,指南针定位非常容易受到含磁金属、磁场等磁干扰*,在某些环境下误差较大,并不可靠,在高压线、大型钢架结构附近甚至可能无法使用。
D-RTK为了解决这个问题,使用了机载双天线的设计替代指南针,在强磁干扰环境下也能精准定向,更安全可靠。这种环境下的精准定向,是地磁定向做不到的。同时,在D-RTK配合大疆A3飞控系统时,D-RTK的航向信息会与地磁航向进行融合,从而优势互补,进一步提升系统的可用性、安全性。
*磁干扰指的是磁性干扰,比如说铁性材料被磁化,地磁波动等,不同于电子设备中所说的电磁干扰
第三步:D-RTK可以做什么?从单点伪距定位到采用载波相位的D-RTK,精度的巨大提升就仿佛从黑白电视标清分辨率提升到今年里约奥运采用的8K分辨率,近乎现场观看比赛的体验在过去是难以想象的。你现在一定非常想问用D-RTK技术武装的无人机,可以应用在哪里。
农业作物植保及分析
得益于D-RTK的精准定向/定位,再也不担心一不小心就打药打到别人家的农田了,并且对于每一个单元作业区域而言,数据的采集分析也更加可靠详尽。
电力巡线对于电力行业而言,设备巡检是极其重要的工作,而电线附近是强干扰环境。D-RTK,可独立完成定向,减小飞控对指南针定向的依赖,从而可以靠近电力设施而不受磁干扰的影响;大疆经纬M搭载D-RTK后,可以快速定位故障位置,可以快速定位故障位置,同时可使用大疆禅思Z30远摄变焦云台相机拍摄清晰的故障图像并回传,辅助缺陷准确定级,提高巡线及处理效率。
M搭载D-RTK
D-RTK的精准定位和抗干扰定向能力使得巡线无人机可以更加靠近电力设施,得到更清晰的画面,这将为巡检工作提供极大的便利。
巡线过程中无人机拍摄的画面
摄影测绘摄影测绘需要拍摄带有位置信息的照片,这类似于打开定位授权之后用手机拍摄照片会显示城市名(如北京市海淀区),而D-RTK技术的位置信息更精准,甚至可以精确到具体是在哪个街道的哪个商铺。
利用无人机结合D-RTK技术,可以进行空中摄影测绘,而D-RTK的高精度位置信息可以使得测图的精度更高。需要的控制点更少,作业难度降低,同时效率大幅提升拍摄带有高精度坐标信息的图片。
影视拍摄
安装D-RTK的飞机
在专业影视拍摄中,有很多镜头需要用到摇臂或轨道来实现。相对于摇臂、轨道等机位转换技术,无人机搭载的拍摄平台作业范围广,灵活度高,并且无需预先架设,能够实现一些以往无法实现的机位镜头。并且,摇臂和滑轨的定位基本以人工为主,搭载D-RTK技术的无人机在三维定位精度上得到极大提升,避免了复杂环境中的指南针干扰,定点拍摄时高度保持更稳定,可应用于需要精确控制机位的情境中。
总的来说,D-RTK是大疆创新为专业市场和行业应用全新推出的精准定位/定向解决方案,使用领先的双模双频载波差分技术,可以提供厘米级的三维定位精度,支持双天线定向功能,在磁性干扰环境下同样可用,从而提供更加可靠的航向角输出。
源自:大疆行业应用
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