实时动态

实时动态技术 (RTK)

英文	Real-time Kinematic
核心技术	载波相位观测、差分技术
定位精度	厘米级
应用领域	施工放样、地形图测绘、无人机

实时动态（Real-time Kinematic, RTK）技术，也称为载波相位差分技术，是一种基于载波相位观测的、能够实时获得厘米级定位精度的GNSS测量方法。

RTK技术的出现，是继GPS商用化之后测绘领域的又一次革命。它极大地提高了外业测量的效率，使得在野外实时获取高精度三维坐标成为可能。

工作原理

RTK系统由一个基准站（Base Station）和一个或多个流动站（Rover）组成，其核心是利用载波相位的差分技术来消除误差。

1. 基准站：安置在一个已知精确坐标的点上，并对所有可见的GNSS卫星进行连续观测。它能计算出由卫星轨道误差、大气延迟等引起的公共误差的“差分改正数”。 2. 数据链：基准站通过无线电台（UHF）或网络（通过NTRIP协议）等数据链，将自身的坐标、观测数据和差分改正数实时地广播给附近的流动站。 3. 流动站：流动站接收机在接收卫星信号的同时，也接收来自基准站的差分数据。 4载波相位]]的整周模糊度，进而获得与基准站之间的精确相对位置（基线向量），并推算出自身的厘米级绝对坐标。

作业模式

• 传统RTK：由用户自行架设基准站和流动站，通过UHF电台通讯。优点是灵活独立，缺点是作业距离受电台功率限制（通常为5-10公里），且每次作业都需要架设基准站。
• 网络RTK：用户只需携带流动站，通过移动网络（4G/5G）接入区域性的CORS（连续运行参考站）系统。CORS系统代替了用户的基准站，向用户播发差分改正数据。这种模式作用距离远，精度更均匀可靠，是目前的主流作业方式。

网络RTK技术

网络RTK通过在一个区域内布设多个永久性参考站，利用服务器对所有参考站的数据进行综合处理，为用户提供更为精密的改正服务。主要技术包括：

• 虚拟参考站（VRS）：服务器根据流动站发送的概略位置，为其“虚拟”出一个位于其附近的参考站，并生成该虚拟站的观测数据和改正信息发送给用户。这是目前最常用的网络RTK技术。
• 主辅站概念（MAC）：向用户发送主参考站的观测数据以及用于内插改正的辅助站信息。
• 区域改正数（FKP）：直接向用户广播一个区域性的误差模型参数。

应用与局限性

主要应用

• 测绘工程：地形测绘、控制测量、地籍测量。
• 建筑与施工：施工放样、机械控制（如推土机、平地机自动化作业）、竣工验收。
• 精准农业：自动化农机导航、变量施肥和喷药。
• 无人系统：无人机（UAV）、无人驾驶车辆的高精度定位和导航。
• 形变监测：对桥梁、大坝、边坡等进行实时健康监测。

局限性

• 信号遮挡：在城市高楼区、林地、峡谷等区域，卫星信号易被遮挡，导致无法固定解，精度降低。
• 数据链稳定性：无论是电台还是网络，数据链的中断都会导致无法接收差分改正，从而中断高精度定位。
• 作业距离：传统RTK的作业距离有限；网络RTK也受限于CORS网络的覆盖范围。

参见

• 全球导航卫星系统 (GNSS)
• 载波相位观测
• 伪距
• 整周模糊度
• CORS系统