【如何集成⾼精度定位服务】-⾼精度定位综述

   提到高精度定位服务，可能对大多数开发者都会比较抽象。什么是高精度定位服务，我该如何集成千寻的高精度服务呢？

       高精度定位简介

       传统意义上的卫星定位，一般是通过接收机直接接收卫星信号，通过简单的定位算法获取位置信息，我们常用的手机就是这个原理，这种就是通常意义上的单点定位。

       但实际上，卫星工作受多因素干扰，比如，卫星信号穿过地球对流层、电离层时会发生折射，射到建筑上会发生反射，这都会导致信号传播时间计算有误，继而带来距离计算错误，从而产生几十米的定位误差。为了消除这种误差，一般会采用差分定位，具体来说就是在固定的位置建立一些固定的观测站，同时观测卫星的信号，然后通过观测量建立误差的数学模型，再将差分改正数播发给待测终端。目前通用的RTCM，就是差分改正数的格式。终端根据自己的卫星观测量，结合收到的差分改正数，通过算法可以获得高精度的定位结果，其中最常用的就是RTK（RealTimeKinetic）算法，通过这种算法，定位精度可以达到厘米级。

高精度定位误差算法

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       千寻全国一张网 

       刚才提到的差分定位技术，就是本文所讲的高精度定位核心。传统的测量测绘应用，往往是自己建立单独的一个基站，通过电台、小无线等本地通信方式,将差分改正数 RTCM 播发给终端。这种方式由于各种限制，只能覆盖很小的区域，无法在大范围使用。目前，千寻位置在全国建立起了超 2400个地基增强站。依托国家北斗地基增强系统“全国一张网”和不断升级的自研算法，千寻位置已可有效克服复杂环境影响，向全国大部分地区提供实时厘米级的高精准定位服务，并可通过互联网平台实现 7*24小时数据播发。因此用户终端只要通过 2G/3G/4G 网络连接千寻服务器，上报自己的概略位置，服务器就会把终端所在位置附近基站差分改正数据下发到终端，用户就可以长时间的获取 RTCM 数据，完成终端侧的高精度定位。用户需要接入千寻服务器获取 RTCM 数据，只要将千寻提供的SDK 集成到自己系统中，输入千寻账号，就可以登录千寻服务器，获取 RTCM数据。 

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       终端高精度定位解算

       有了播发的RTCM差分改正数，还需要借助终端侧的RTK解算能力，便可以实现高精度的定位。在整个终端中，通常会有一个2G/3G/4G通信模块，负责与千寻服务器交互，获取数据。那么如何让终端获取RTCM数据呢？答案很简单，在终端侧集成千寻的SDK。     

        SDK（SoftwareDevelopmentKit）软件开发包，是为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件时的开发工具集合，千寻SDK包括了差分数据收发，GNSS算法，账号鉴权以及各种其他的服务。对于不含算法的定位模组，也封装了RTK算法。关于SDK的详细内容，会在下一章节介绍。千寻的SDK包括大量的内容，以很简单的API接口提供给用户。高精度定位的终端中会有处理器或者MCU，用户只要在该处理器上集成千寻SDK，按照流程调用API即可。终端侧都会有定位模组/板卡，通过串口与主控处理器交换定位数据。这类定位模组一般分为两类，一类是内置RTK算法的模组或者专业的RTK板卡，常见型号如U-blox的M8P，F9P，千寻自有的魔方MC110M，以及思南、和芯星通等各种RTK板卡。这类定位终端，高精度位置解算都在定位模组内部，用户只需要在主控处理器上集成千寻差分数据SDK，将RTCM数据通过串口输入即可。这里以110M为例，典型的框图如下：

框图1

       还有另一类没有内置RTK算法的模组，最典型如千寻魔方120M。这类模组仅输出原始观测量，这种情况仅靠差分SDK还不够，需要集成内置千寻RTK算法的SDK，使用千寻自有RTK算法，同样非常简便。当然这种方案，由于RTK算法的复杂度，主控处理器的性能不能太差。

       整个过程的框架如下图所示：

框图2

       两种方案，千寻都能提供完整的 SDK，用户可以根据需要自由选择。