大话GPS定位和RTK原理

要说RTK，就必须先了解GPS原理及其GPS定位产生的误差原因。

GPS定位原理及其误差

GPS定位的基本原理是，测量出已知位置的卫星到地面GPS接收器之间的距离，然后接收器通过与至少4颗卫星通讯，计算与这些卫星间的距离，就能确定其在地球上的具体位置。普通GPS的定位精度 ≥ 5米，信号误差有50%的概率会达到10米以上。目前市面上的智能手机基本上都有GPS模块，使用手机上的地图APP肯定深有体会，误差有个十多米是家常便饭，甚至还可能在不停的飘动。

GPS定位误差是怎么产生的呢？

1. 大气层影响：大气层中的电离层和对流层对电磁波的折射效应，使得GPS信号的传播速度发生变化，从而让GPS信号产生延迟。
   
   
2. 卫星星历误差：由于卫星运行中受到复杂的外力作用，而地面控制站和接收终端无法测定和掌握其规律，从而无法消除产生的误差。
   
   

   GPS星历误差

3. 卫星钟差：卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。卫星上使用铯原子钟，所以两者的时间也许不同步，就像你的手表跟你家客厅挂钟的时间不同步一样。
   
   

   GPS卫星钟误差

4. 多路径效应：GPS信号也有可能是在不同的障碍物上反射后才被接收到，这就是所谓的“多路径效应”。
   
   

   GPS多路效应误差

5. SA干扰：美帝人为加的干扰，降低了定位精度

RTK原理

RTK (Real Time Kinematic), 即载波相位差分技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基站采集卫星数据，并通过数据链将其观测值和站点坐标信息一起传送给移动站，而移动站（例如车载设备、手持终端、手机等）通过对所采集到的卫星数据和接收到的数据链进行实时载波相位差分处理（历时不足一秒），得出厘米级的定位结果。

要理解RTK，得先知道“差分”是什么？差分就是把GPS的误差想方设法分离出。在已知位置的参考点上装上移动基站，就能知道定位信号的偏差。将这个偏差发送给需要定位的移动站，移动站就可以获得更精准的位置信息。

RTK也不是万能的，只能差分掉参考点与移动站相同因素导致的误差，例如参考点与移动站相隔1000公里，两处的大气层对GPS的影响不一样，这样的差分就没效果了。