RTK技术让智能割草机“精准制导”，厘米级定位成标配

RTK技术让智能割草机“精准制导”，厘米级定位成标配

RTK（实时动态定位）技术是一种基于GNSS（全球导航卫星系统）的高精度定位技术，广泛应用于测量测绘、无人机、智能驾驶等领域。本文将从GNSS的基本原理出发，深入浅出地讲解RTK技术的工作原理，并以智能割草机为例，展示RTK技术在实际应用中的重要作用。

在介绍RTK之前，需要先了解什么是GNSS。

GNSS的基本设计思想

GNSS的设计思想是将空间的人造卫星作为参照点，确定一个物体的空间位置。根据几何学理论可以证明，通过精确测量地球上某个点到三颗人造卫星之间的距离（卫星是通过测距码与载波来确定卫星与接收机的距离，卫星星历能够确定卫星的位置。 ），能对此点的位置进行三角形的测定，这就是 GNSS最基本的设计思路及定位功能。 理论上三颗卫星能够确定接收机的平面坐标，四颗卫星能够确定接收机的高程，但是在实际应用中，不会只用到四颗卫星，为了提高精度和稳定性，很多接收机厂家的产品会用十颗以上、甚至几十颗上百颗的卫星去做定位解算。

GNSS数据误差分类

GNSS数据误差从来源上可以分为4类：与信号传播有关的误差、与卫星有关的误差、与接收机有关的误差以及与地球转动有关的误差。

差分GNSS技术原理

减少甚至消除上述误差是提高定位精度的关键措施之一。差分GNSS技术通过已知位置的基准站估算公共误差，并利用补偿算法削弱或消除部分误差，从而提高定位精度。

差分GNSS的基本原理是在一定地域范围内设置一台或多台接收机，将一台已知精密坐标的接收机作为差分基准站，基准站连续接收GNSS信号，与基准站已知的位置和距离数据进行比较，从而计算出差分校正量。然后，基准站将此差分校正量发送到其范围内的流动站进行数据修正，从而减少甚至消除卫星时钟、卫星星历、电离层延迟与对流层延迟所引起的误差，提高定位精度。

流动站与差分基准站的距离直接影响差分GNSS的效果。流动站与差分基准站的距离越近，两站点之间测量误差的相关性就越强，差分GNSS系统性能就越好。

RTK技术原理及应用

RTK（Real Time Kinematic）技术是一种利用GNSS载波相位观测进行实时动态相对定位的技术。通过RTK技术，流动站可以利用基站的观测值数据进行差分改正，实现动态厘米级定位。RTK技术在多个领域起着十分关键的作用，如高精度测量测绘、无人机、智能驾驶、精准农业、智能割草机等。

对于没有基站提供观测值进行差分解算的定位技术称为单点定位，定位精度在米级，在定位精度要求不高的领域有比较广泛的应用，如消费类无人机、Tracker、车载应用、人员定位等，单点定位产品也叫标准精度产品or导航线产品。 支持差分定位以及RTK技术的也叫高精度产品，在定位要求较高的行业有广泛的应用。

RTK技术在智能割草机上的应用

由于政策原因和海外市场需求，国内智能割草机行业快速发展。目前，“1+1”方案是智能割草机正在应用的主流RTK方案。“1+1”是指1 base + 1 rover的方案，智能割草机是rover，base为基站，割草机与基站上都需要一个GNSS模组or芯片，割草机与基站之间通过电台进行数据传输。需要割草机端支持RTK算法，基站时刻都在通过电台向外播放观测数据，割草机端接收到基站的观察数据，内部的RTK算法进行RTK解算，输出厘米级的定位给割草机做路径规划和运动控制，因此割草机能够精确在一片区域内进行行驶，搭配割草机底盘的刀片，实现将区域内割草并自动返回充电桩的功能。

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