RTK

实时动态技术（英语：Real Time Kinematic，RTK）是实时动态载波相位差分技术的简称，是一种通过基准站和流动站的同步观测，利用载波相位观测值实现快速高精度定位功能的差分测量技术。

RTK系统由1个基准站、若干个流动站及无线电通讯系统组成。作业时，在已知高等级点上安置1台接收机作为基准站，对GPS卫星进行连续观测，并将观测数据和测站信息通过无线电传输设备实时地发送给流动站，流动站接收机在接收GPS卫星信号和采集卫星数据的同时，通过无线接收设备接收来自基准站的数据链，并在系统内对采集和接收的2组数据进行载波相位差分处理，实时结算出流动站的三维坐标及其精度。使用RTK技术利用基准站和流动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去流动站观测数据的大部分误差，从而实现高精度定位。

首先，简要说一下GPS和RTK的工作原理。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 ≥ 1米，信号误差有50%的概率会达到2米以上。这一点被手机GPS导航坑过的人肯定有所体会。另外，GPS无法支持精准定高，误差可能高达十几米。那么，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。

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

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”。

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。而要理解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。

作为「无人机之眼」的定位系统，既是无人机实现自主飞行的关键，也是其进行各项植保作业的基础。研发和设计高精度的定位系统，一直是各大无人机厂商寻求技术突破的着力点。目前无人机多采用GPS技术，但GPS定位误差带来的坑早已在行业内饱受诟病。RTK技术原本是军用技术，2016年，极飞推出SUPER X2飞控系统和 P20 2017款植保无人机，搭载了GNSS RTK定位模块。随后，越来越多的无人机厂商开始投入到RTK产品的技术研发和系统整合中来。、一套RTK设备除了飞机上的定位模块，还包括GNSS RTK手持测绘器、GNSS RTK移动基站和GNSS RTK固定基站。如下图：
那么，农业植保无人机真的有必要使用比GPS定位更精准的RTK吗？我们知道，我国农田的田埂宽度普遍较小，且多丘陵、山地等复杂地形，对植保无人机飞行航线的精度要求很高。如果不能做到精准喷洒，不仅达不到防治病虫害的效果，甚至还可能产生药害。传统植保无人机正是由于GPS定位偏差，会有掉高、飞不直等现象，常常出现重喷、漏喷等问题，如何实现精准喷洒一直是业内不遗余力攻克的技术难题。而RTK技术的应用，可以说让植保无人机真正走上了精准作业之路。精准作业体现在两个维度：一是飞得精准，即高精度自主飞行技术。通过RTK系统可获取准确的田地边界信息，将航线精度从米级提升至厘米级，且不需要人工遥控，实现全自主飞行和喷洒；同时让无人机自动避开房屋、树木、电缆等障碍物，避免了碰撞和炸机事故。二是喷得精准，可以通过精准变量喷洒技术来达到，同时妥善地解决了以往因GPS定位偏差而造成的重喷、漏喷等问题。如果说定位系统相当于无人机的「眼睛」，那GPS好比是「近视眼」，RTK则像是戴着高精度「智能眼镜」的「明眸」，既能准确识别各种障碍物，还能实时调整各种误差，真正实现精准定位。