【GNSS】全球星基增强服务

最近几年，星基增强在测绘领域越来越多的被提及到。其实早在 2011 年美国的 Trimble 公司就推出了星基增强，在全球提供服务。不过，目前国内而言，全球星基增强服务算是比较新的技术服务了。

1、服务特点

相比于网络 RTK 定位，它的牛逼之处在于「无需基站」和「全球覆盖」。

这里的「无需基站」，并不是说真正的不需要基站，只不过对于用户来说不需要自己架设基站或者建设基站网。提供服务的运营商，已经在全球建立了长期的跟踪站，我们通过单台终端设备就可以接收到校正信息，终端就可以实时的计算我们当前位置的坐标了。

由于校正信息是上传到卫星，由卫星转发出来的，所以在地球上的任意一个位置都能够接收到卫星转发的校正信息。当然，是我们的终端设备没有被遮挡的条件下。像之前网上流传的在隧道加班用 RTK 搞测量的图片，只能说「打扰了，这是别人家的 RTK」。

但是星基增强服务也有它的短板所在，「收敛时间」较长。

什么是收敛时间呢？简单说，就是我们的终端设备，从开机到实时定位精度达到我们预期所需要的时间，现在标准 PPP 服务的收敛时间在 10-30 分钟不等，但也不是没有解决的方法。

Trimble 公司在2015年的时候升级了一个区域电离层模型的东西，支持现在常说的PPP-RTK定位，其相对常规的PPP服务最大优点就是收敛时间短、固定快，所以也就取了个名字叫「RTX Fast」。可能有人就会问，为什么就变快了呢？是因为在解算时加入了两样东西：区域对流层、电离层误差改正信息。当然，要获取区域对流层、电离层的信息，在指定的区域内是需要一定数量的跟踪站的，所以目前也只有西欧部分国家、北美部分区域可以使用「RTX Fast」服务，想要在全球提供快速的星基增强服务，还需要建设更多的长期跟踪站，任重而道远。

2、工作原理

那么星基增强系统的原理是什么呢？

上面说到了「跟踪站」、「卫星播发」以及「终端」等，其实都是星基增强系统的重要的组成部分，下面附一张 Timble RTX 系统的原理图，简单说一下。

其实原理非常简单，控制中心实时的接收全球跟踪站的实时数据流，并计算生成终端设备实时定位所需的校正信息，然后通过卫星或者网络的方式播发给全球终端用户。但是，随着 5G时代的到来，我个人认为通过网络的方式播发校正信息是更加高效、便捷且节约成本的方式。

这样做有啥好处呢？

首先，就像之前所说，用户利用单台的终端设备（不限于 RTK 等产品，甚至以后会运用到手机上也是非常大的一种可能）就可以再全球实时的获得高精度的定位信息。

还有就是基于测绘领域而言，「全球一张网」的概率。什么意思呢？现在常用的 CORS 系统是小范围区域内的一个「小网」。使用「小网」不好的地方在哪里呢？不同的「小网」采用的坐标系统可能不一样，得到的定位信息自然也就存在一定的偏差。而全球星基增强系统，可以理解为是一个覆盖全球的「大网」，采用了统一的坐标系统，对后续高精度大众定位应用可提供一个良好的定位基础。

3、应用

当然，就目前来看，全球星基础增强主要服务应该是测绘领域，并且在服务能力方面也存在很多的缺陷。但，随着 5G 时代的到来，各项技术及基础设施不断的更新和完善。我相信，未来几年全球星基础增强在无人驾驶、航空航天、智能机器人及工程项目监测等诸多领域会起到举足轻重的作用。