现在科技越来越发达厘米级定位早就悄悄走进了很多领域高阶辅助驾驶、高精度导航、打车软件、无人快递车等。想实现这种精准的厘米级定位有哪些靠谱的技术路线呢█ 厘米级定位离不开的金刚钻RTK和PPP目前主流GNSS定位GPS、北斗等其PVT位置、速度、时间结果由伪距计算获得。卫星定位的原理很简单地面设备接收机通过接收多颗卫星的信号并计算时间差就能解算出接收机与卫星之间的距离。再结合卫星的轨道位置通过精密计算最终确定地面设备的三维坐标。道理虽然简单但实际应用中却面临很多挑战。其实说白了就是卫星定位需要对抗大量的误差。这些误差有的来自卫星例如卫星轨道误差卫星本身的位置数据不准、卫星钟差卫星原子钟的时间不准等有的来自传播途径例如大气电离层、对流层等延迟、多路径效应等也有的来自地面设备本身例如硬件延迟、本地钟差、内部噪声等。传统的单频单点定位精度并不好只能保证米级精度。如果遇到环境不好的情况差到十几米、几十米都有可能。为了解决这些问题工程师们就需要针对GNSS进行增强推出高精度定位技术。于是就有了RTK和PPP。● RTKRTK全称叫做实时差分定位Real-Time Kinematic。它是通过设立一个或多个已知坐标的基准站对GNSS的精度进行增强。RTK工作时基准站会向移动接收机实时播发载波相位观测值的数据改正数。移动接收机利用这些数据结合自身观测的载波相位数据实时解算出高精度相对位置精度可以达到厘米级。RTK原理简单来说RTK就是通过一把刻度更细的标准尺实时计算终端和基站的距离并告诉你当前位置。RTK这种采用区域基准站观测值进行信息校准的技术行业有个专门的叫法——观测域Observation Space RepresentationOSR校正。● PPPPPP全称叫做精密单点定位Precise Point Positioning。它不是通过计算相对距离而是通过数学建模分析过程中的每一项误差修正每一项误差源来提高定位精度。通过几百个全球框架站汇总到中心处理站CPF来建模修正精密卫星轨道、卫星钟差等误差源。PPP原理PPP工作时地面用户设备接收机会通过互联网或卫星链路播发从CPF获取这些数据然后接收机通过内部算法将得到的实时误差数据用于修正观测值获得分米级精度的定位结果。如果说RTK是一把精确的尺那么PPP就是一个指南针通过修正自身的误差源达到更高精度。PPP这种通过状态空间而非观测值进行精确误差消除的技术行业也有专门叫法叫做空间状态域State Space RepresentationSSR校正。PPP服务有的是政府官方提供的也有的是企业自建的。目前全球比较知名的官方PPP增强服务分别是B2b北斗、CLAS日本、MADOCA日本、E6Galileo等。█ PPP的再增强——PPP-AR和PPP-RTKRTK和PPP都存在一些缺陷所以仍然需要进一步从技术上增强。于是就有了PPP-AR和PPP-RTK。● PPP-ARPPP-AR多了一个AR。这个AR可不是戴在头上那个AR增强现实眼镜而是Ambiguity Resolution模糊度固定。它的原理有点复杂是在传统PPP浮点解基础上通过修正相位小数偏差FCB和未校准相位延迟UPD等将模糊度固定为整数从而提升收敛速度和定位精度。看不懂也没关系反正PPP-AR就是算法上的增强给PPP这副“远视镜”配上了自动对焦功能能将PPP的精度从分米级提升到厘米级。PPP-AR的收敛时间也有明显改进传统PPP需30-60分钟PPP-AR可缩短至10-15分钟。● PPP-RTKPPP-RTK是将PPP和RTK技术进行深度融合形成的技术由德国GEO公司的Wübbena博士团队于2005年首次正式提出。PPP-RTK既利用了PPP全球基准网提供的卫星钟差、卫星轨道误差解算结果具备了广域覆盖能力也基于RTK的区域基准站对电离层误差、对流层误差等区域性误差进行了分析。PPP-RTK原理针对卫星PPP-RTK将轨道误差和钟差精确到2厘米。针对电离层PPP-RTK实时构建了电离层地图类似给大气层做了CT扫描掌握VTEC垂直总电子含量/STEC斜向总电子含量数据。针对对流层PPP-RTK建立了三维大气延迟模型掌握GRID ZTD格网天顶对流层总延迟数据。多管齐下可能影响定位结果的误差因素被逐一剥离、校准与补偿定位精度明显提升。PPP-RTK通过更多的数据输入建立了更多的模型来实现快速收敛和高精度。通过下面这个表格我们可以更清晰看出这几项技术之间的区别高精度定位技术对比除此以外PPP技术还有一些技术上的“天然优势“1、保护用户隐私传统的RTK技术需要车辆用户上传自身的概略位置后才可获取到服务端播发的改正数数据。而PPP-RTK服务用户无需上传自身的概略位置即可获得服务的改正数隐私保护更安全。2、不依赖单个基准站单个基站或者少数基站短时间离线的情况不可避免。PPP服务在遇到这种情况时也不会对定位性能产生显著影响。对高阶辅助驾驶而言服务的稳定性和可用性有了更高的保障。3、播发方式多PPP的各类增强改正信息可以通过L-Band频段进行广播播发。这意味着在通信中断、网络受限、地面差分不可达等极端应用场景下PPP仍能为用户终端提供连续、可靠的高精度定位服务能力。█ 卫星定位技术的产业化如今随着市场需求的持续增长越来越多的企业开始进入这个领域推出基于RTK、PPP、PPP-AR、PPP-RTK等技术的高精度定位解决方案。移远通信就是重要参与者。作为全球领先的物联网整体解决方案供应商移远通信多年前就布局高精度卫星定位技术率先推出支持多频多模GNSS的模组产品并持续迭代升级至支持PPP-RTK全链路解算的产品。这些GNSS模组具有高性能、高可靠性、高兼容性等特点可以与IMU等导航算法相融合满足复杂应用场景的需求。移远通信车规GNSS模组LG69T、LG690P、LG695P、LG660P、LG690TA等系列模组通过严格的可靠性测试皆满足车规标准。在L2级高阶辅助驾驶系统中实现量产上车定位精度高TTFF首次定位时间缩短至28s以内。移远通信的LG69T模组搭载收费的PPP-RTK服务成功在某车载项目落地。采用该模组的越野车可实现厘米级高精度定位在无信号的偏远山区、沙漠无人区仍能输出高精度定位结果探索最佳的越野路线。模组可全程记录高精度的行车轨迹充分保障车辆和人员安全。特别值得一提的是除了产业研发之外移远通信在服务和交付方面也有一套成熟的服务体系。移远通信拥有遍布全球的当地销售和技术支持能够为客户提供从方案设计、模组选型、算法适配到实车标定的全周期技术支持完善的软硬件配套协助导入满足各种产品和应用需求。在交付能力方面移远通信拥有独立的工厂产线采用专业的管理标准确保产品从研发到量产的高效协同与稳定供应月产能可达百万级模组规模。目前移远通信GNSS模组已广泛应用于智能车载座舱导航、车位到车位的高阶辅助驾驶等领域拥有大量交付案例得到了市场的广泛认可。█ 结语目前整个社会都在加速推进数字化转型。物理世界与数字世界的孪生映射也正悄然从概念走向现实。高精度卫星定位正是这场虚实交融的时空基座。它如同一把“刻度尺”在数字世界中精准锚定每一个物理实体的坐标。有了它虚实交互才真正得以实现。面向未来高精度卫星定位技术仍将持续演进实现更高的精度更短的收敛时间更强的环境鲁棒性以及更广域的无缝覆盖能力。这不仅是参数指标的跃升更是从“可用”到“可信”、从“单点精准”到“全场景可靠”的范式转变。让我们共同见证定位技术创新革命的到来