“北斗+”科普：PPP、RTK、PPP-RTK、NRTK详解

技术原理

• PPP（精密单点定位）：不依赖于基站，依靠精确的卫星钟差和轨道数据，利用高精度的卫星双差数据和大气误差模型，通过后处理或实时流服务来消除绝大部分误差，实现米级乃至厘米级的定位精度。
• RTK（实时动态测量）：通过实时差分的方式，利用基站和移动站间的相对位置来提高定位精度。基站位于已知位置，接收卫星信号并计算出卫星观测量与基站已知位置之间的误差，通过数据传输链路将误差信息传输给移动站，移动站利用这些信息消除自身定位误差，实现厘米级定位。
• PPP-RTK（精密单点定位 - 实时动态测量）：融合了 PPP 和 RTK 的优势，从观测值层面实现 PPP 与 RTK 的 “紧组合”。利用密集基准站设施精化求解相位偏差、对流层和电离层延迟等参数，重新生成各类改正信息并单独播发给流动站，解决常规 PPP 定位中非差模糊度的快速固定难题，实现快速、准确定位。
• NRTK（网络 RTK）：在一个较大的区域内均匀分散设置多个基准站，构成一个基准站网。多个基准站将数据发送给中央服务器，中央服务器根据这些数据模拟出一个 “虚拟基准站”，流动站依据这个 “虚拟基准站” 发来的数据完成最终的测量运算。

技术特点

• PPP：无需基站，可在广阔区域运行；定位精度高，但收敛时间较长，一般需要 20 分钟左右才能实现固定解。
• RTK：定位精度高，通常能达到厘米级，且实时性强；但存在距离限制，移动站离基准站较远时定位精度会下降，一般单频 > 10km，双频 > 30km 时精度就会受到影响。
• PPP-RTK：既具有 PPP 不依赖密集基准站的特点，又能像 RTK 一样快速实现厘米级定位，收敛时间短，同时还能实现完好性监控，更符合智能驾驶在功能安全方面的需求。
• NRTK：精度高，通过网络差分改正可达到厘米级定位精度；范围广，不受传统单基准站服务范围限制，可在较大区域内实现稳定服务；可靠性高，多基站数据融合，提高了抗遮挡和干扰的能力。

应用场景

• PPP：适用于偏远地区、海洋等基站难以覆盖的环境，如海洋运输中船只的实时追踪和监控、环境监测等。
• RTK：广泛应用于农业、工程测量、无人机等领域，如精准农业中农机的自动导航、建筑施工中的测量和监控、无人机的航拍和测绘等。
• PPP-RTK：主要应用于对定位精度和可靠性要求较高的领域，如自动驾驶、无人机导航等。
• NRTK：常用于需要高精度定位且覆盖范围较大的场景，如城市级的大地测量、智能交通系统中的车辆定位等。