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厘米精度 全球定位系统/GNSS - RTK 解释
厘米级GPS/GNSS简介
想想您手机或汽车中的 GPS/GNSS 接收器：这就是所谓的标准 GPS（或 GNSS*）接收器。目前市场上可用的标准 GNSS 接收器的精度在 2 到 10 米之间，并且仅在室外条件下有效。此精度取决于 GPS 接收器生产商的质量，以及天空视野是否不受任何物体或建筑物遮挡。在完美条件下，您可以实现的最佳绝对精度为 2 米左右。
*GNSS 代表全球导航卫星系统，这个词不仅包括 GPS，还包括其他基于卫星的定位系统，例如 GLONASS, BeiDou, Galileo, QZSS...
有趣的是，如果我们将 2 个 GNSS 接收器并排放置在空旷的场地中，两者都会有上面提到的相同的 2 米误差，并且方向相同！ 此错误称为标准 GNSS 错误。 由于这种特性，可以以 1 厘米的精度计算它们之间的相对距离。 所以我们仍然有 2 米的绝对误差，但相对精度只有 1 厘米。
想象一下，现在我们将两个 GNSS 接收器之一安装在一个固定的已知位置，精度为厘米。 我们现在在第二个单位中同时具有 1 厘米的绝对精度和 1 厘米的相对精度！
但这项技术并不新鲜。这是一项非常古老的技术，称为差分 GNSS 或 RTK GNSS（实时动态），20 多年来，它使民用应用的精度达到 1 厘米（RTK 位置）。在 RTK 措辞中，静态单元称为“基站”，移动单元称为“Rover“。
那么有什么新鲜事吗？我还听说这是一项非常昂贵的技术，而且你需要接受培训才能使用它，对吗？”
“不再 ：）”
At ArduSimple 我们努力使 GNSS RTK 技术变得简单、价格实惠且可供所有人使用。 通过一系列入门套件、教程和 OEM 产品，我们可以让我们的客户：
- 测试该技术并相信以可承受的成本实现厘米级精度是可能的。
- 借助我们的即插即用开发板和入门套件，加速他们的项目和产品。
- 借助我们的支持、交钥匙服务和预配置的 OEM 产品，创建产品和解决方案。
“那我该如何开始？”
GNSS RTK 接收机
RTK 修正
RTK改正是“基站”发送给“Rover“， 所以 ”Rover” 可以以厘米级计算其位置。用于发送此信息的语言/协议称为 RTCM（Radio 海事服务技术委员会）。有时您会读到关于 RTK 校正和 RTCM 校正的文章，它们基本上是相同的。为了计算这个 RTK 位置，两个接收器需要看到或多或少相同的卫星。因此，RTCM 校正仅在距离基站 35 公里以内有效（有人说 25 公里，有人说 50 公里，确切的数字取决于天线和接收器的质量）。了解一个基站的校正可以被尽可能多的 rover尽可能，只要它们在距离基站 35 公里的范围内。这将是一个多rover 设置。
当您从基站超过 35 公里时会发生什么？ 不可能再有 1 厘米的精度，而且精度会很快下降到标准的 2 米。
发送 RTK 更正
RTCM/RTK 校正通常每秒发送一次。 并且可以通过有线串行通信、无线链路或IP网络发送。 让我们更详细地检查差异。
接线
对于彼此非常接近的单元，我们可以使用电缆将它们连接起来。 一个串口（TTL，RS232）就足够了。
无线耳机
为了覆盖更长的距离，我们需要无线串行通信。因此，我们在 RTK 接收器上添加了一个套接字（我们称之为 XBee 套接字），从而在底座和接收器之间添加了有线或无线通信。 rover 将是一项即插即用的任务。
为了使其更简单，我们开发了一些入门套件来测试此设置：
- 底座和底座之间最多 10 米 rover，你可以用 2x 来做 基本入门套件.套件中包含的 GNSS 天线具有 5 米长的电缆。此外，您可以通过添加我们的 低损耗射频电缆.
- 高达几百米，1x 中程 (MR) 套件。该套件仅允许一个 rover 对于每个基站。
- 长达几公里，1x 远程 (LR) 套件 与多rover 能力。
- 长达 50 公里，1 倍 超长距离 (XLR) 套件还带有多个rover 能力。
MR、LR 和 XLR radio 链路需要基站和基站之间的射频视线 rover 为了工作。看一下 我们关于视觉视线与射频视线的帖子 理解这个概念。
如果您无法保证基地和基地之间的视线 rovers，查看这篇文章： 功能已解锁：使用您的 LR/XLR radio 作为中继器。 但是您会发现中继器也有一些限制，或者如果您需要多个基站，这种类型的 radio 技术不适合你。在这种情况下，或者如果你恰好在基地和基地之间都有 IP 访问权限， rover 位置（互联网或本地网络），RTK 校正也可以通过 IP 通信发送。
通过 IP 网络
在许多情况下，可以使用 IP 网络（WiFi、以太网、4G）。对于这种情况，已经开发了一种分发 RTK 校正的协议，称为 NTRIP（通过互联网协议进行 RTCM 的网络传输）。我们将在下一节中更详细地介绍这一点。
什么是 NTRIP？
- 国家知识产权局 caster. 它是一种服务器，从一个或多个基站收集 RTK 校正，并将其分发给 Rovers.
- NTRIP 服务器。 它是一个物理 RTK 基站。它的作用是将 RTK 修正发送到 NTRIP Caster， 所以 Caster 可以将它们分发给其他客户。在只有一个基站的网络中，拥有 NTRIP 服务器+是很常见的caster 一起。在这种情况下，只有 caster 功能已配置。
- NTRIP 客户端。 想要接收 RTK 校正的 RTK 接收器。实时动态定位 Rovers 是 NTRIP 客户端。
我们的 simpleRTK2B 主板没有 IP 接口（以太网、wifi 等），也不理解 NTRIP 协议。他们需要外部人员将 NTRIP 转换为 RTCM，反之亦然。为此，我们开发了一系列配件，以便在主板中启用 NTRIP：
- 蓝牙: 连接你的 simpleRTK2B 通过蓝牙连接到您的手机。您的手机现在可以充当 NTRIP 客户端（也可以充当服务器或 caster).
- 无线网络：如果您所在地区有可用的 WiFi 网络，请将 WiFi NTRIP Master 附件并将您的板用作 NTRIP 客户端（也可用作服务器甚至服务器+caster).
- 4G NTRIP 客户端： 让你 simpleRTK2B 在任何有小区覆盖的地方，董事会都成为 NTRIP 客户端。
或者，您也可以连接您的 simpleRTK2B 通过 USB 连接到 PC 或手机，并使用 PC 或手机中的应用程序进行此转换。看看我们的 了解如何连接到 NTRIP 的教程 caster. 
