科普貼 | 一文秒懂PPP-RTK
"
從查閱紙質地圖,到使用手機內置地圖的快捷定位,衛星定位技術的普及,讓我們在日常生活中享受到了前所未有的快捷與便利,隨著使用場景的不斷擴展,高精度定位、車道級導航,成為了新的需求。
"
衛星定位早期是軍用技術,隨后對民用進行了開放。隨著時間的推移,載波相位差分技術(RTK)和精密單點定位技術(PPP),成為高精度衛星導航定位中應用最為廣泛、也最具有代表性的兩種技術路線。
這兩種技術各有利弊。
RTK技術收斂時間短,但受基站距離限制
PPP技術不受基站距離限制,但收斂時間過長
直到2005年,隨著PPP-RTK概念的提出,以及技術的不斷進步,高精度衛星定位才開始在全世界范圍內進行大規模商業應用。
什么是PPP-RTK?
PPP-RTK,顧名思義,就是PPP技術和RTK技術的組合拳,該技術在實際應用中同時具備了以上兩種定位技術的優勢,具備獲得更精準、更快速定位的能力。
要討論PPP-RTK的技術優勢,需要先搞清楚RTK和PPP的優劣勢。
01 載波相位差分技術RTK
載波相位差分技術RTK,由差分定位技術發展而來。其原理是基準站和移動站的接收機不間斷地接收衛星信號,通過站間觀測值差分消除,解算出自身的空間坐標,進而完成高精度定位。該技術可實現相位模糊度快速固定,以及瞬時厘米級定位。
值得一提的是,瞬時厘米級定位是RTK技術的絕對優勢。然而它也存在不可忽視的劣勢。
一方面,RTK技術嚴重依賴于密集的基準站資源,當個別站點出現故障掉線或數據異常時,可能直接導致服務區內的用戶定位精度下降,甚至是無法進入固定解狀態;另外,常用的RTK技術是通過移動網絡進行差分數據播發,在移動網絡未覆蓋的區域(如無人區、沙漠等),用戶也無法享受到高精度定位的服務。
另一方面,RTK技術基于觀測域(OSR)的服務方式,由于不同區域看到的衛星不同,衛星的“觀測值”各異,需要依賴用戶的實際位置,當用戶數量激增時會出現較大的服務壓力。
02 精密單點定位技術PPP
精密單點定位技術PPP是指服務端利用全球或區域基準站點,對衛星軌道、鐘差、載波偽距偏差等進行實時估計,通過互聯網鏈路或衛星鏈路播發給終端用戶,用戶端利用單臺GNSS接收機實現全球精密絕對定位的技術。
PPP的主要優勢有兩個:一是廣播播發方式,可以使用戶端更加簡化;二是使用遠少于RTK的基站,在定位精度上能保持全球一致性。
但是,與RTK瞬時厘米級定位相比,PPP需要花費近30分鐘才能實現精密定位,且信號失鎖后的重新收斂時間與首次收斂時間幾乎一樣長,這一缺陷限制了其在實際應用中的普及。
PPP-RTK的優勢
PPP-RTK是基于狀態域(SSR)的一種高精度定位技術,通過對基站數據進行綜合估計和建模,生成一套包含衛星鐘差、軌道誤差、區域電離層誤差等的狀態改正量,發送至流動站進行位置解算。
在廣袤的中國大陸上,僅需幾百個CORS站點,便可實現厘米級的高精度定位,且收斂時間在15秒之內。而使用RTK技術,則需要數千個CORS站點。
作為PPP和RTK技術的強強聯合, PPP-RTK優勢主要體現在:
01
快速收斂
利用地基參考網絡提供的大氣改正數和相位小數偏差產品,PPP-RTK可大大降低模糊度固定時間,實現快速、實時高精度定位技術;
02
隱私保護
使用PPP-RTK時,終端位置數據無需上報到運營商平臺,利于位置數據隱私和安全保護;
03
全球覆蓋
PPP-RTK支持移動通信和衛星播發兩種方式,采用衛星播發時,不受地域限制,在移動通信覆蓋不到的區域,仍然具有服務能力,可實現全球范圍內定位服務的無縫覆蓋;
04
降本增效
一方面,PPP-RTK的通信帶寬要求低,可采用衛星播發,其計算量和播發數據量,不隨用戶量增長而線性上升,可最大程度節省成本;另一方面,全國覆蓋僅需幾百個站即可,可極大減少高精度定位服務的相關成本投入。
正因為PPP-RTK的這一系列優勢,讓用戶可以在世界上自由地享受高精度的定位服務。當基準站網密度、播發帶寬相同時,PPP-RTK還能達到甚至優于RTK和PPP各自導航定位的性能。
技術和用戶需求方面不可取代的優勢,為PPP-RTK在智能駕駛、精準農業、測量測繪、海洋等領域的應用奠定了基礎。尤其在以安全至上的智能駕駛領域,PPP-RTK技術正逐步成為整車廠智能駕駛方案中,實現高精度定位服務的首選。
技術壁壘的突破也讓更多企業意識到了PPP-RTK的重要性。可以預見,PPP-RTK將成為精準定位服務新趨勢,也終將帶領我們開啟高精度定位的嶄新時代。
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP




















