干貨科普：關(guān)于PPP-RTK，看完本文你就懂了
發(fā)布時(shí)間：2022-04-07 10:51:39
PPP-RTK分別指精密單點(diǎn)定位技術(shù)(PPP)和載波相位差分技術(shù)(RTK)，目前，PPP-RTK已經(jīng)成為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位中應(yīng)用最為廣泛、也最具有代表性的兩種技術(shù)路線。而對(duì)于這兩種技術(shù)，很多人還不大理解，其實(shí)這兩種技術(shù)各有特點(diǎn)，下面就跟小編一起來(lái)了解一下吧。
首先我們來(lái)看看什么是PPP-RTK？
PPP-RTK，顧名思義，就是PPP技術(shù)和RTK技術(shù)的組合拳，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中同時(shí)具備了以上兩種定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，具備獲得更精準(zhǔn)、更快速定位的能力。
要討論P(yáng)PP-RTK的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，需要先搞清楚RTK和PPP的優(yōu)劣勢(shì)。
01 、載波相位差分技術(shù)RTK
載波相位差分技術(shù)RTK，由差分定位技術(shù)發(fā)展而來(lái)。其原理是基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的接收機(jī)不間斷地接收衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)站間觀測(cè)值差分消除，解算出自身的空間坐標(biāo)，進(jìn)而完成高精度定位。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)相位模糊度快速固定，以及瞬時(shí)厘米級(jí)定位。
值得一提的是，瞬時(shí)厘米級(jí)定位是RTK技術(shù)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。然而它也存在不可忽視的劣勢(shì)。
一方面，RTK技術(shù)嚴(yán)重依賴于密集的基準(zhǔn)站資源，當(dāng)個(gè)別站點(diǎn)出現(xiàn)故障掉線或數(shù)據(jù)異常時(shí)，可能直接導(dǎo)致服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶定位精度下降，甚至是無(wú)法進(jìn)入固定解狀態(tài)；另外，常用的RTK技術(shù)是通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行差分?jǐn)?shù)據(jù)播發(fā)，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)未覆蓋的區(qū)域（如無(wú)人區(qū)、沙漠等），用戶也無(wú)法享受到高精度定位的服務(wù)。
另一方面，RTK技術(shù)基于觀測(cè)域(OSR)的服務(wù)方式，由于不同區(qū)域看到的衛(wèi)星不同，衛(wèi)星的“觀測(cè)值”各異，需要依賴用戶的實(shí)際位置，當(dāng)用戶數(shù)量激增時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的服務(wù)壓力。
02 、精密單點(diǎn)定位技術(shù)PPP
精密單點(diǎn)定位技術(shù)PPP是指服務(wù)端利用全球或區(qū)域基準(zhǔn)站點(diǎn)，對(duì)衛(wèi)星軌道、鐘差、載波偽距偏差等進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)鏈路或衛(wèi)星鏈路播發(fā)給終端用戶，用戶端利用單臺(tái)GNSS接收機(jī)實(shí)現(xiàn)全球精密絕對(duì)定位的技術(shù)。
PPP的主要優(yōu)勢(shì)有兩個(gè)：一是廣播播發(fā)方式，可以使用戶端更加簡(jiǎn)化；二是使用遠(yuǎn)少于RTK的基站，在定位精度上能保持全球一致性。
但是，與RTK瞬時(shí)厘米級(jí)定位相比，PPP需要花費(fèi)近30分鐘才能實(shí)現(xiàn)精密定位，且信號(hào)失鎖后的重新收斂時(shí)間與首次收斂時(shí)間幾乎一樣長(zhǎng)，這一缺陷限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的普及。
可喜的是，PPP-RTK的出現(xiàn)，從算法層面吸收了RTK與PPP的優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)RTK技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信的局限以及PPP收斂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的障礙，在實(shí)際應(yīng)用中也同時(shí)具備二者的優(yōu)勢(shì)，可做到在世界范圍內(nèi)提供快速收斂的高精度定位服務(wù)。
PPP-RTK的優(yōu)劣勢(shì)：
RTK技術(shù)收斂時(shí)間短，但受基站距離限制
PPP技術(shù)不受基站距離限制，但收斂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
PPP-RTK的優(yōu)勢(shì)
PPP-RTK是基于狀態(tài)域(SSR)的一種高精度定位技術(shù)，通過(guò)對(duì)基站數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合估計(jì)和建模，生成一套包含衛(wèi)星鐘差、軌道誤差、區(qū)域電離層誤差等的狀態(tài)改正量，發(fā)送至流動(dòng)站進(jìn)行位置解算。
在廣袤的中國(guó)大陸上，僅需幾百個(gè)CORS站點(diǎn)，便可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的高精度定位，且收斂時(shí)間在15秒之內(nèi)。而使用RTK技術(shù)，則需要數(shù)千個(gè)CORS站點(diǎn)。
作為PPP和RTK技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合， PPP-RTK優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：
01、快速收斂
利用地基參考網(wǎng)絡(luò)提供的大氣改正數(shù)和相位小數(shù)偏差產(chǎn)品，PPP-RTK可大大降低模糊度固定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)高精度定位技術(shù)；
02、隱私保護(hù)
使用PPP-RTK時(shí)，終端位置數(shù)據(jù)無(wú)需上報(bào)到運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)，利于位置數(shù)據(jù)隱私和安全保護(hù)；
03、全球覆蓋
PPP-RTK支持移動(dòng)通信和衛(wèi)星播發(fā)兩種方式，采用衛(wèi)星播發(fā)時(shí)，不受地域限制，在移動(dòng)通信覆蓋不到的區(qū)域，仍然具有服務(wù)能力，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)定位服務(wù)的無(wú)縫覆蓋；
04、降本增效
一方面，PPP-RTK的通信帶寬要求低，可采用衛(wèi)星播發(fā)，其計(jì)算量和播發(fā)數(shù)據(jù)量，不隨用戶量增長(zhǎng)而線性上升，可最大程度節(jié)省成本；另一方面，全國(guó)覆蓋僅需幾百個(gè)站即可，可極大減少高精度定位服務(wù)的相關(guān)成本投入。
正因?yàn)镻PP-RTK的這一系列優(yōu)勢(shì)，讓用戶可以在世界上自由地享受高精度的定位服務(wù)。當(dāng)基準(zhǔn)站網(wǎng)密度、播發(fā)帶寬相同時(shí)，PPP-RTK還能達(dá)到甚至優(yōu)于RTK和PPP各自導(dǎo)航定位的性能。
技術(shù)和用戶需求方面不可取代的優(yōu)勢(shì)，為PPP-RTK在智能駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、測(cè)量測(cè)繪、海洋等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。尤其在以安全至上的智能駕駛領(lǐng)域，PPP-RTK技術(shù)正逐步成為整車廠智能駕駛方案中，實(shí)現(xiàn)高精度定位服務(wù)的首選。
技術(shù)壁壘的突破也讓更多企業(yè)意識(shí)到了PPP-RTK的重要性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，PPP-RTK將成為精準(zhǔn)定位服務(wù)新趨勢(shì)，也終將帶領(lǐng)我們開(kāi)啟高精度定位的嶄新時(shí)代。
以上就是關(guān)于關(guān)于PPP-RTK的全部介紹了，大家都了解清楚了嗎？希望本篇文章可以幫助大家更好地了解PPP-RTK。
首先我們來(lái)看看什么是PPP-RTK？
PPP-RTK，顧名思義，就是PPP技術(shù)和RTK技術(shù)的組合拳，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中同時(shí)具備了以上兩種定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，具備獲得更精準(zhǔn)、更快速定位的能力。
要討論P(yáng)PP-RTK的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，需要先搞清楚RTK和PPP的優(yōu)劣勢(shì)。
01 、載波相位差分技術(shù)RTK
載波相位差分技術(shù)RTK，由差分定位技術(shù)發(fā)展而來(lái)。其原理是基準(zhǔn)站和移動(dòng)站的接收機(jī)不間斷地接收衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)站間觀測(cè)值差分消除，解算出自身的空間坐標(biāo)，進(jìn)而完成高精度定位。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)相位模糊度快速固定，以及瞬時(shí)厘米級(jí)定位。
值得一提的是，瞬時(shí)厘米級(jí)定位是RTK技術(shù)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。然而它也存在不可忽視的劣勢(shì)。
一方面，RTK技術(shù)嚴(yán)重依賴于密集的基準(zhǔn)站資源，當(dāng)個(gè)別站點(diǎn)出現(xiàn)故障掉線或數(shù)據(jù)異常時(shí)，可能直接導(dǎo)致服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶定位精度下降，甚至是無(wú)法進(jìn)入固定解狀態(tài)；另外，常用的RTK技術(shù)是通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行差分?jǐn)?shù)據(jù)播發(fā)，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)未覆蓋的區(qū)域（如無(wú)人區(qū)、沙漠等），用戶也無(wú)法享受到高精度定位的服務(wù)。
另一方面，RTK技術(shù)基于觀測(cè)域(OSR)的服務(wù)方式，由于不同區(qū)域看到的衛(wèi)星不同，衛(wèi)星的“觀測(cè)值”各異，需要依賴用戶的實(shí)際位置，當(dāng)用戶數(shù)量激增時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的服務(wù)壓力。
02 、精密單點(diǎn)定位技術(shù)PPP
精密單點(diǎn)定位技術(shù)PPP是指服務(wù)端利用全球或區(qū)域基準(zhǔn)站點(diǎn)，對(duì)衛(wèi)星軌道、鐘差、載波偽距偏差等進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)鏈路或衛(wèi)星鏈路播發(fā)給終端用戶，用戶端利用單臺(tái)GNSS接收機(jī)實(shí)現(xiàn)全球精密絕對(duì)定位的技術(shù)。
PPP的主要優(yōu)勢(shì)有兩個(gè)：一是廣播播發(fā)方式，可以使用戶端更加簡(jiǎn)化；二是使用遠(yuǎn)少于RTK的基站，在定位精度上能保持全球一致性。
但是，與RTK瞬時(shí)厘米級(jí)定位相比，PPP需要花費(fèi)近30分鐘才能實(shí)現(xiàn)精密定位，且信號(hào)失鎖后的重新收斂時(shí)間與首次收斂時(shí)間幾乎一樣長(zhǎng)，這一缺陷限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的普及。
可喜的是，PPP-RTK的出現(xiàn)，從算法層面吸收了RTK與PPP的優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)RTK技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信的局限以及PPP收斂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的障礙，在實(shí)際應(yīng)用中也同時(shí)具備二者的優(yōu)勢(shì)，可做到在世界范圍內(nèi)提供快速收斂的高精度定位服務(wù)。
PPP-RTK的優(yōu)劣勢(shì)：
RTK技術(shù)收斂時(shí)間短，但受基站距離限制
PPP技術(shù)不受基站距離限制，但收斂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
PPP-RTK的優(yōu)勢(shì)
PPP-RTK是基于狀態(tài)域(SSR)的一種高精度定位技術(shù)，通過(guò)對(duì)基站數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合估計(jì)和建模，生成一套包含衛(wèi)星鐘差、軌道誤差、區(qū)域電離層誤差等的狀態(tài)改正量，發(fā)送至流動(dòng)站進(jìn)行位置解算。
在廣袤的中國(guó)大陸上，僅需幾百個(gè)CORS站點(diǎn)，便可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的高精度定位，且收斂時(shí)間在15秒之內(nèi)。而使用RTK技術(shù)，則需要數(shù)千個(gè)CORS站點(diǎn)。
作為PPP和RTK技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合， PPP-RTK優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：
01、快速收斂
利用地基參考網(wǎng)絡(luò)提供的大氣改正數(shù)和相位小數(shù)偏差產(chǎn)品，PPP-RTK可大大降低模糊度固定時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)高精度定位技術(shù)；
02、隱私保護(hù)
使用PPP-RTK時(shí)，終端位置數(shù)據(jù)無(wú)需上報(bào)到運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)，利于位置數(shù)據(jù)隱私和安全保護(hù)；
03、全球覆蓋
PPP-RTK支持移動(dòng)通信和衛(wèi)星播發(fā)兩種方式，采用衛(wèi)星播發(fā)時(shí)，不受地域限制，在移動(dòng)通信覆蓋不到的區(qū)域，仍然具有服務(wù)能力，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)定位服務(wù)的無(wú)縫覆蓋；
04、降本增效
一方面，PPP-RTK的通信帶寬要求低，可采用衛(wèi)星播發(fā)，其計(jì)算量和播發(fā)數(shù)據(jù)量，不隨用戶量增長(zhǎng)而線性上升，可最大程度節(jié)省成本；另一方面，全國(guó)覆蓋僅需幾百個(gè)站即可，可極大減少高精度定位服務(wù)的相關(guān)成本投入。
正因?yàn)镻PP-RTK的這一系列優(yōu)勢(shì)，讓用戶可以在世界上自由地享受高精度的定位服務(wù)。當(dāng)基準(zhǔn)站網(wǎng)密度、播發(fā)帶寬相同時(shí)，PPP-RTK還能達(dá)到甚至優(yōu)于RTK和PPP各自導(dǎo)航定位的性能。
技術(shù)和用戶需求方面不可取代的優(yōu)勢(shì)，為PPP-RTK在智能駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、測(cè)量測(cè)繪、海洋等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。尤其在以安全至上的智能駕駛領(lǐng)域，PPP-RTK技術(shù)正逐步成為整車廠智能駕駛方案中，實(shí)現(xiàn)高精度定位服務(wù)的首選。
技術(shù)壁壘的突破也讓更多企業(yè)意識(shí)到了PPP-RTK的重要性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，PPP-RTK將成為精準(zhǔn)定位服務(wù)新趨勢(shì)，也終將帶領(lǐng)我們開(kāi)啟高精度定位的嶄新時(shí)代。
以上就是關(guān)于關(guān)于PPP-RTK的全部介紹了，大家都了解清楚了嗎？希望本篇文章可以幫助大家更好地了解PPP-RTK。
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