全球定位系统（GPS）和北斗卫星导航系统（BDS）都是使用卫星提供定位和导航信息的先进系统，它们在各个行业得到广泛应用。本文将探讨GPS/北斗RTK差分定位系统的技术原理以及应用领域。

 

 

差分定位系统是一种高精度定位技术，利用多个接收器同时接收卫星信号并进行差分计算，从而消除掉大部分误差，提高定位的准确性。GPS/北斗RTK差分定位系统基于这一原理，通过使用多个接收器来提供更可靠、更准确的定位解决方案。RTK差分定位系统是差分定位系统中精度最高的，它采用的是实时动态载波相位差分技术，相比位置差分和伪距差分精度更高，定位精度可达厘米级。

RTK差分定位系统的技术原理

 

在了解RTK差分定位系统的技术原理之前，我们先来了解GPS和北斗定位系统是如何工作的，这两个系统都是由一组卫星和地面控制站组成，卫星通过发射射频信号，接收器接收并分析这些信号来确定自身的位置。然而，由于多种误差的存在，单一接收器无法提供实时的高精度定位数据。因此，差分定位系统有了用武之地。

 

差分定位系统利用多个接收器同时接收卫星信号，并将它们的观测数据进行比较和分析。通过计算不同接收器之间的观测值差异，可以得知信号传输过程中的误差。这些误差一般包括大气层延迟、钟差、多径效应等。在获得这些误差数据后，差分定位系统会将其应用于单一接收器的观测数据中，消除相同误差源的影响，从而提供更准确的位置解算结果。

根据差分定位系统中差分基准站发送的信息方式，可将差分定位分为三类：位置差分、伪距差分（ RTD）和载波相位差分（RTK），接下来我们来分别介绍。

位置差分

已知坐标点的差分定位基准站实时观测4颗卫星后进行三维定位，得出当前基准站的坐标测量值；

将坐标测量值与基准站实际坐标值的差值作为差分校正量，基准站利用数据链将所得的差分校正量发送给流动站，流动站用接收到的差分校正量在自身卫星接收机接收到的测量值的基础上进行坐标修改。

注意事项：采用位置差分技术时，基准站与流动站必须观测同一组卫星，流动站与基准站之间的距离不超过100km。

伪距差分

伪距差分是当前应用最为广泛的一种差分技术，在一定范围的定位区域内，设置一个或多个定位基准站，连续观测所有在信号接收范围内的卫星伪距，基准站利用已知坐标计算出自己到卫星的几何距离；

将几何距离与观测所得的伪距比较，利用一个α-β滤波器将此差值滤波并求出其伪距修正值，并将所有卫星的伪距修正值传输给流动站，流动站利用此修正值来修改卫星传输来的测量伪距。

注意事项：采用伪距差分技术时，流动站与基准站距离越近，定位精度越高。

载波相位差分（RTK）

载波相位差分技术，又称实时动态载波相位差分技术(Real Time Kinematic，RTK)；

载波相位差分技术中基准站不直接传输关于卫星测量的差分校正量，而是发送卫星的测量原始值及自身坐标信息；

流动站收到基准站的数据后，与自身观测卫星的数据组成相位差分观测值，利用组合后的测量值求出基线向量，完成相对定位，进而推算出测量点的坐标；

采用RTK进行定位工作时，除了配备基准站接收机和流动站接收机外，还需要配备数据通信设备；

基准站需将自己所获得的载波相位观测值及基准站坐标通过数据通信链实时播发给在其周围工作的动态用户；

流动站数据处理模块使用动态差分定位的方式确定出流动站相对应基准站的位置，然后根据基准站的坐标求得自己的瞬时绝对位置。

注意事项

在实际应用中，有2种实现载波相位差分的方法，分别是修正法和差分法；

修正法：基准站将载波相位修正量发给流动站，以改正其载波相位观测值，得到自身坐标；

差分法：将基准站观测的载波相位测量值发送给流动站，让其自身求出差分修正量，从而实现三维定位；

前者为准RTK技术，后者为真正的RTK技术。

GPS/北斗RTK差分定位系统就是基于实时动态载波相位差分技术，下面给大家分享该系统的定位原理图：

上图是新锐科创自主研发的GPS/北斗RTK差分人员定位系统，系统主要由卫星、人员定位识别卡、RTK差分基站、服务器构成。RTK差分基站接收卫星信号，解算出差分信息后通过4G网络上报给服务器（企业内网部署），服务器实时刷新最新的差分信息；人员定位识别卡接收卫星信号，通过4G网络连接服务器，获取最新的差分信息，从而解算出高精度经纬度位置信息后，再通过4G网络将位置信息上传到服务器，更新卡片位置信息。

RTK差分定位系统的应用领域

 

GPS/北斗RTK差分定位系统在各种应用领域中具有广泛的应用。其中一个主要的应用领域是土地测量和制图。在土地测量中，高精度的定位解决方案对于确定土地边界、制定土地利用规划以及进行土地开发非常重要。差分定位系统能够提供厘米级甚至更高的精度，满足土地测量和制图的要求。

 

此外，GPS/北斗RTK差分定位系统也广泛应用于航空和航海领域。飞机和船舶需要准确的定位信息来确保导航的安全性。差分定位系统可以提供高精度的位置和导航信息，帮助飞行员和船长更好地掌握飞行和航海的情况。

 

在农业领域，GPS/北斗RTK差分定位系统被广泛用于现代精准农业。它可以提供农田内不同位置的精确坐标，帮助农民进行精确施肥、播种和灌溉。此外，差分定位系统还可以用于农机作业的自动导航，提高农业生产的效率和产量。

 

此外，GPS/北斗RTK差分定位系统还在测绘、建筑、资源勘探等领域有着广泛的应用。在测绘和建筑中，高精度的定位信息可以帮助测绘师和建筑师准确测量地形、建筑物的位置和尺寸等。在资源勘探中，定位信息对于确定地下矿藏或油气资源的位置至关重要。

GPS/北斗RTK差分定位系统还可以应用于安全生产领域，通过高精度实时定位技术，企业管理人员能够实时掌握人员、车辆、物资的位置。通过实时定位监管人、车、物，企业能够及时采取措施应对异常情况，保障员工的生产安全；同时基于位置数据，企业能够安排更合理的工作流程和生产计划，从而提高生产效率。

 

综上所述，GPS/北斗RTK差分定位系统是一项在各个应用领域中得到广泛应用的高精度定位系统。它通过消除卫星信号传输过程中的误差，提供更准确的定位解决方案。无论是在土地测量、航空航海、农业、安全生产还是其它领域，GPS/北斗RTK差分定位系统都发挥着关键作用。

新锐科创是专业的室内外高精度人员定位系统厂家及服务商，致力于为各行各业的合作伙伴提供全套人员定位系统产品及解决方案。自主研发了室内外融合高精度定位系统，将蓝牙、UWB、GPS/北斗、RTK、4G/5G、LoRa、NB-IoT等技术进行有机融合，系统具有功耗低、部署简单、覆盖范围广、容量大、稳定性高、安全可靠、可扩展性强、灵敏度高、延迟低、精度高、成本低等特点，适用于石油化工、园区、工厂、工地、矿山、隧道、医院、养老、校园、物业、环卫、港口、景区、物流仓储等领域。咨询电话：18162781046（可加微信）