普通GPS定位误差好几米，测绘却要求厘米级精度。RTK是怎么把误差缩小几百倍的？这个原理在测绘类考试和实际作业中都很关键。

卫星定位的基本原理与误差来源

卫星导航定位的基本原理是测距交会：接收机测量到多颗卫星的距离，通过空间距离交会解算出自身位置。理论上四颗卫星就能解出三维坐标和钟差。但实际测距会受到多种误差影响。电离层延迟是信号穿过电离层时速度变化造成的，误差可达数米且随太阳活动变化。对流层延迟由大气水汽引起，误差约两三米。卫星钟差和星历误差来自卫星本身的时间和轨道预报偏差。此外还有多路径效应，即信号经建筑物、水面反射后到达接收机造成的干扰。这些误差叠加，使得单点定位精度通常在三到十米。

• ▸原理：多星测距空间交会
• ▸电离层、对流层延迟是主要误差
• ▸多路径效应在城市峡谷中影响大

差分定位如何消除误差

差分技术的核心思想是：在相距不远的两个接收机上，卫星信号经历的电离层、对流层路径几乎相同，卫星钟差和轨道误差也完全相同，这些误差具有空间相关性。因此如果在一个已知精确坐标的点上架设基准站，基准站就能算出观测值与理论值的偏差，也就是误差改正数，再把这个改正数实时播发给附近的流动站，流动站扣除这部分误差后定位精度就能大幅提升。距离越近，误差相关性越强，改正效果越好。这就是为什么RTK基准站与流动站的距离一般不宜超过十到三十公里，超过之后精度会明显衰减。

• ▸误差在近距离内具有空间相关性
• ▸基准站算改正数，流动站实时扣除
• ▸距离越远相关性越弱，精度下降

载波相位与整周模糊度

RTK能达到厘米级精度的另一个关键是使用载波相位观测值而非伪距。伪距是通过测量码信号的传播时间得到的，分辨率受码元宽度限制，精度只能到米级。载波的波长只有十九厘米左右，相位测量精度可以到波长的百分之一，也就是毫米级。但载波相位有个难题：接收机只能测出不足一周的相位差，无法直接知道信号总共经过了多少个整周期，这个未知的整数周期数称为整周模糊度。RTK算法需要通过多历元观测和整数解算快速确定模糊度，这个过程叫做固定解初始化。只有得到固定解，精度才达到厘米级；如果只有浮点解，精度仍在分米级。

• ▸伪距精度米级，载波相位可达毫米级
• ▸整周模糊度是RTK的核心难题
• ▸固定解=厘米级，浮点解=分米级

网络RTK与单基站的区别

单基站RTK需要自己架设基准站，架设点必须是已知坐标点或者经过长时间静态观测求得坐标，作业半径有限。网络RTK（如CORS系统）则由多个连续运行的参考站组成网络，通过建模生成覆盖整个区域的误差改正模型，用户只需要一台流动站接入网络就能获得改正数，作业范围不受单站距离限制，精度也更均匀稳定。目前国内大部分省份都建有CORS网络，测绘作业普遍采用网络RTK。使用网络RTK需要注意坐标系统的一致性，CORS播发的通常是CGCS2000坐标，如果项目要求其他坐标系需要做参数转换。

• ▸单基站需自架，作业半径受限
• ▸网络RTK/CORS覆盖广、精度均匀
• ▸注意坐标系统与转换参数

无人机RTK作业的实操要点

无人机RTK作业中，接收机装在机上作为流动站，通过数据链或网络接收改正数。作业前要确认几件事：一是RTK是否获得固定解，起飞前必须等待固定，浮点解状态下作业成果精度不达标；二是数据链是否稳定，飞到远处或者有遮挡时可能失锁，失锁后重新固定需要时间，这段时间的影像定位精度会下降；三是像主点偏移改正，RTK天线相位中心与相机镜头中心存在几厘米的空间偏差，必须在后处理中改正；四是时间同步精度，曝光时刻与位置记录的时间偏差会直接转化为位置误差，高速飞行时尤其明显。这些细节做不好，即使用了RTK成果精度依然上不去。

• ▸起飞前必须等到固定解
• ▸注意数据链失锁与重新固定
• ▸改正天线相位中心与相机的偏移
• ▸曝光时刻同步精度直接影响成果