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低轨卫星赋能PPP-RTK:定位精度与效率的双重突破

创作时间:
作者:
@小白创作中心

低轨卫星赋能PPP-RTK:定位精度与效率的双重突破

引用
网易
8
来源
1.
https://www.163.com/dy/article/J7B2INT205119RIN.html
2.
https://blog.csdn.net/weixin_45875986/article/details/136549233
3.
https://www.bdstar.com/news.aspx?type=17&id=3863
4.
https://www.shanghaijiyu.com/article-item-111.html
5.
http://sciencechina.cn/gw.jsp?action=detail.jsp&internal_id=6096048&detailType=1
6.
https://iot.ofweek.com/2024-10/ART-132209-11000-30647948.html
7.
https://m.ofweek.com/auto/2024-11/ART-70109-8500-30650793.html
8.
https://m.iotexpo.com.cn/SH/NewsView/DC92539CBADE462B.html

低轨卫星的加入,正在为PPP-RTK技术带来革命性的突破。这一组合不仅大幅缩短了定位收敛时间,还提升了定位精度,为自动驾驶、精准农业等领域的应用开辟了新的可能。

01

PPP-RTK技术:高精度定位的基石

PPP-RTK(Precise Point Positioning - Real Time Kinematic)技术是一种融合了PPP(精密单点定位)和RTK(实时动态定位)优势的高精度卫星导航定位方法。其基本原理是通过精确的卫星轨道和时钟数据,以及复杂的大气误差模型,实现厘米级的定位精度。

PPP技术通过全球分布的参考站网络,收集大气延迟数据,生成精密的大气产品,然后通过通信网络播发给用户。用户接收机获取这些改正数后,进行模糊度固定和定位计算,从而实现高精度定位。然而,传统的PPP技术存在一个明显的缺点:收敛时间较长,通常需要30分钟甚至更长时间才能达到厘米级的定位精度。

02

低轨卫星:突破PPP-RTK技术瓶颈的关键

低轨卫星的出现,为解决PPP-RTK技术的收敛时间问题提供了新的思路。与传统的中高轨导航卫星相比,低轨卫星具有以下优势:

  1. 更短的信号传输路径:低轨卫星距离地面更近,信号传输路径更短,受大气影响更小,因此定位精度更高。

  2. 更快的轨道运动速度:低轨卫星的运动速度更快,可以更快地覆盖全球范围,提供更广泛的信号覆盖。

  3. 更强的信号强度:由于距离更近,低轨卫星的信号强度更高,更容易被接收机捕获和跟踪。

通过低轨卫星进行PPP定位服务,可以将收敛过程耗时从30分钟压缩至分钟级,极大地提升了定位效率。同时,低轨卫星还能提供更稳定的信号覆盖,特别是在城市峡谷、森林等复杂环境中,有效解决了传统GNSS信号遮挡的问题。

03

实际应用:从智能割草机器人到城市NOA

低轨卫星增强的PPP-RTK技术已经在多个领域展现出强大的应用价值。

智能割草机器人

北斗星通推出的无边线割草机器人就是一个典型案例。通过集成高精度定位测向引擎,以及TruePoint.CM厘米级定位服务等PPP-RTK高精度定位算法,实现了厘米级的定位精度。这种机器人无需预埋边界线,就能自主规划割草路径,大大提高了工作效率。

城市导航辅助驾驶(NOA)

在自动驾驶领域,PPP-RTK技术更是不可或缺的核心技术。以华为、小鹏等企业为代表的L3级别智能驾驶系统,已经将PPP-RTK作为标配技术。据统计,2023年国内搭载NOA功能的车型数量已达到95万辆,预计2024年将进一步增长至150万辆以上。

城市NOA系统需要在复杂的交通环境中实现精确的路径跟踪和动态避障,这对定位精度和稳定性提出了极高的要求。PPP-RTK技术通过全球基站网络和区域性基站的协同合作,在实现厘米级定位精度的同时,提供了更广泛的信号覆盖范围和更强的实时性。

04

未来展望:构建空天地一体化PNT体系

随着低轨卫星技术的不断发展,未来的PNT(定位、导航、授时)体系将朝着空天地一体化的方向发展。低轨卫星不仅能够为用户提供实时的高精度定位服务,还能为其他天基信息系统提供高精度的时空基准,实现通信、导航、遥感等功能的深度融合。

我国正在积极推进“珞珈一号”等低轨卫星导航增强系统的建设,目标是构建一个集空间信息获取、传输、处理、指挥控制于一体的实时服务系统,形成空间信息产业协同创新的新格局。

低轨卫星与PPP-RTK技术的结合,正在重新定义高精度定位的未来。这一技术突破不仅将推动自动驾驶、精准农业等领域的快速发展,还将为更多新兴应用提供可能,开启一个全新的精准定位时代。

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