差分RTK定位原理

全球定位系统（英文名：Global Navigation Satellite System，简称GNSS），又称全球卫星定位系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。全球主要的卫星定位系统有：中国“北斗”系统；美国“GPS” 系统；俄罗斯“GLONASS”系统；欧洲“伽利略”系统。

架构原理说明

卫星发送数据被便携式RTK终端接收到，卫星和终端之间的距离D=C*T；C为光速，T为卫星发送的信号到达便携式RTK终端的时间，通过时间乘以速度可以获得卫星和便携式终端的实时距离。

当4个以上卫星和终端通信的时候，如下图所示，我们就可以获得终端和多个卫星之间的实时距离。

获得卫星和多个终端之间的距离后，我们以卫星为中心，卫星到终端距离为半径画圆圈，此时多个圆圈的交点就是终端的位置。但是，实际情况下所有圆圈是很难交汇于一点的，原因是卫星和终端之间的测距会有误差，测距误差就会带来定位的误差。

卫星测距误差的来源

由于电离层、对流层折射、反射，等因素带来的干扰就会导致测距不准，测距不准从而导致定位不准确的问题。

另外，根据狭义相对论，导航卫星相对于地表的运动速度很快，所以上面的原子钟每天会走慢7微秒。根据广义相对论，导航卫星比地表更加远离地心，所受的地心引力较弱，所以上面的原子钟每天会走快45微秒。结合狭义和广义相对论的时间膨胀效应，导航卫星始终的原子钟每天会走快38微秒。

虽然这个时间差非常小，但把它乘以光速之后，结果为11.39公里。如果这个时间差没有校准，导航卫星每天会累积相当大的误差，根本无法用于精确定位。而爱因斯坦的理论，帮助我们消除了这个客观误差。

消除干扰误差

我们可以在一个固定的地方建立一个已知坐标的差分基准站，该已知坐标的终端和卫星实时定位的位置坐标做比较，就可以获得这个真实坐标和实时坐标的误差值。

以这个固定差分基准站为中心，半径20km范围内电离层、对流层带来的误差基本是一致的，我们把这个误差因子告诉在这个区域内的便携式定位终端，这些终端就可以消除掉同一时刻的测距误差，从而获得更高的定位精度，这个精度可以做到动态厘米级，我们把这种方式叫做实时动态载波相位差分技术（Real Time Kinematic，即RTK）。

如何把误差给到便携式终端方法1

位度科技自研的定位模块可以通过UWB、WiFi、Lora等方式直接把误差值实时给到RTK终端，终端通过实时误差消除就可以获得实时高精度定位了。

如何把误差给到便携式终端方法2

差分基准站通过4G等方式把误差数据传输到服务器，RTK终端通过服务器获取误差，这种方式就叫做网络差分，便携式终端通过网络去获取差分数据。

实时位置获取的方法：位置数据可通过4G或者网口输出 $GNGGA,045449.000,3951.764319,N,11615.386554,E,2,19,0.70,57.726,M,-9.89,M,11,0000*69,1872,2d,19,0,0,0

安装好的差分基准站照片

安装好的车载定位终端照片

其他应用场景

（罐体沉降数字化监测）

（钢厂火车厘米级定位）

（数字孪生矿山）

（变电站巡检）