如何评价一款测地型RTK接收机的能？天硕导航技术团队 2022年4月19日

　　什么是RTK？

　　RTK是Real-Time Kinematic(实时动态)的缩写，是一种利用载波相位观测进行实时动态相对定位的技术，它能够实时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。国内有时也将利用RTK技术进行精密大地测量和精密工程测量的测地型RTK接收机简称为RTK。RTK的工作原理是将基准站接收机架设在已知或未知坐标的参考点上，连续接收所有可视GNSS卫星信号，并将测站点坐标、伪距观测值、载波相位观测值、卫星跟踪状态和接收机工作状态等通过无线数据链（网络、电台等）发送给移动站，移动站在接收来自基准站的数据时，同步观测采集GNSS卫星载波相位数据，通过系统内差分处理求解载波相位整周模糊度，根据移动站和基准站的相关得出移动站的高精度坐标。

　　测地型RTK接收机市场纷繁复杂，到底该如何来评价一款测地型RTK接收机的能呢？

　　>搜星能力

　　当前GNSS行业高速发展，能用于定位的卫星数目不断增多，测地型RTK接收机也在不断更新换代以支持更多的卫星系统及频段。因此，强大的搜星能力当属高能RTK的基本要求。近年来随着北斗三代卫星组网完成，一款能支持北斗三代卫星、GPS，GLONASS，GALILEO等全星全频的测地型RTK接收机可以轻松搜到50+卫星，在普通接收机因搜星能力不足或卫星信号遮挡而无法测量的城市峡谷、密林遮挡地带，也可以获得高精度定位的结果。奥斯卡便是这样一款拥有强大搜星能力的新型测地型RTK接收机——基于ExtremeRTKTM专利技术，奥斯卡可同时追踪BDS-2/BDS-3、GPS、Glonass、Galileo、QZSS 五大星座十六个频点的卫星信号。GNSS高精度基带IC及RTK算法的不断优化，使得奥斯卡不仅能更多搜星，而且针对多径误差严重、信噪比低的卫星信号，能有效滤波，是一款真正的全场景全天候的测地型RTK接收机。

　　>测量精度

　　如果说强大的搜星能力是测地型RTK接收机的基石，那么测量精度就是测地型RTK接收机的灵魂，RTK接收机最重要的能力就是要测得准，不出错。为了全面测评一款测地型接收机的RTK定位精度，我们可以按以下方法测量。选择开阔环境和严重遮挡环境两种场景——1. 在不同时间段对相同点位进行碎部点测量，统计其精度。遮挡环境下还可以着重测试看是否有飞点出现，方法为在测量点位采点后，对RTK进行重置并再次采点，重复若干次看是否有偏差达到分米级及以上的点。2. 采用连续点测量的模式采点一段时间，统计其固定精度。下图为对奥斯卡接收机在开阔环境以方法1进行的精度测量结果。参考DG/TJ08-2121-2013《上海市工程建设规范-卫星定位测量技术规范》（以下简称“规范”），选择三天内的四个时段，每时段内进行RTK重置8次，每次RTK重置采集两组数据，单时段采集16组数据，四时段共采集66组。根据结果分析，在比规范所要求的观测条件更加严苛的前提下，单时段内较差及时段间较差误差，完全满足规范要求。

　　下图为对奥斯卡接收机在严重遮挡环境以方法1进行的精度测量结果，同样选择四个时段，每个时段都对奥斯卡接收机重启以重置RTK，并于东/西/南/北四个方向各采集1组，单时段采集4组，共采集16组数据，经统计分析，3D Error最大值4.0cm，其中3D Error小于3cm的点位占比超过81%，最小值为0.6cm，中误差为2.35cm，没有出现飞点，完全满足碎步测量的精度要求。

　　下面的结果为对奥斯卡接收机在开阔环境以方法2进行的连续测量的精度结果，连续观测1,200点，共持续约1.7小时，统计得平面中误差仅0.64cm，高程中误差仅1.44cm。

　　下面的结果为对奥斯卡接收机在上述严重遮挡环境以方法2进行的连续测量的精度结果，同样连续观测1,200点，共持续约1.7小时，统计得平面中误差仅2.40cm，高程中误差仅3.08cm。

　　根据以上测试结果，我们可以清楚地看到奥斯卡接收机的RTK测量精度非常高，可完全胜任任意测量场景。

　　>固定速度

　　固定速度是指RTK定位时从接收到基站差分数据到获得固定解所需的时间。影响RTK固定速度的主要因素有观测卫星数、卫星分布、观测环境、RTK算法的能等。我们可以采用如下方式来测评一款RTK接收机的固定速度——1. 选择开阔环境和严重遮挡环境两种场景。统计其从接收到基站差分数据到获得固定解所需的时间。2龙8long8. 使用另一品牌接收机进行对比测试，使用相同的基站，选择不同的严重遮挡环境，如高楼旁、树下等，统计二者能否获得固定解或者固定的时间，此方法可直观比较二者的固定速度及能力。下图是奥斯卡接收机在开阔环境和遮挡环境两种场景下实测的固定用时。测试选用奥斯卡接收机为基站，基线距离15KM，使用GPGGA语句中状态标识符，统计从接收到第一包差分数据到获得RTK固定解的持续时间。

　　可以看出，在开阔天空场景下，奥斯卡接收机固定用时最短约2秒，最长约3秒，平均用时2.29秒。在上述严重遮挡环境中，RTK固定最短用时11秒，最长用时29秒，RTK固定平均用时17.9秒；测量值离真值误差（3D Error）最大3.5cm，最小0.8cm，完全满足测量规范要求。

　　当然，还有一些其他方面能评价一台测地型RTK接收机的能，如是否支持像倾斜测量，视觉测量等新型测量技术。但无论运用何种技术，我们认为——RTK的精度永远是最重要的。