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精灵4RTK无人机的几种差分方式

来源:51测绘仪器 发布时间:2019-09-02浏览:
精灵4RTK无人机有四种方式可以获取固定解,其中CORS可以使用地方千寻或地方CORS;网络1+1相当于GNSS的基站+移动站的点对点,;D-RTK2的方式是QcuSync将基站差分改正数据发送给遥控器,通...

       精灵4RTK无人机有四种方式可以获取固定解,其中CORS可以使用地方千寻或地方CORS;网络1+1相当于GNSS的基站+移动站的点对点,;D-RTK2的方式是QcuSync将基站差分改正数据发送给遥控器,通过遥控器中继的固定方式,属于无线电通讯,不需要网络;以上三种方式都是实时RTK,即飞行时直接获取影像的固定解POS,不需要后处理,任务完成后,直接读取影像EXIF信息里面的POS即可使用。
 

        第四种方式是PPK后处理差分,通常应用于山区等CORS或网络服务信号不好的地方,或者是CORS没有覆盖的地方。PPK需要通过软件来解算来获取无人机飞行轨迹的固定解信息,通过拍照时刻等文件获取拍照时无人机天线相位中心的POS,通过无人机天线改正获取拍照时像主点的POS。
 

RTK差分模式

 
        从结果来讲,几种差分方式获得的POS都是固定解,是没有太大差别的。下面我们来了解一下几种差分方式的区别:
 

        1、千寻/地方CORS
        目前在售的P4R每台新机都赠送一年的千寻CORS服务,P4R销售工作还不足一年,用户使用最广泛的差分方式就是千寻CORS。使用千寻的好处是开机稍作等待即可作业,在千寻覆盖的范围内(下图浅蓝色区域为CM级别覆盖,蓝色区域为M级覆盖)使用千寻CORS是很方便的。与千寻CORS相对应的即为地方CORS,使用地方CORS的作业方式与千寻类似,在RTK功能界面,输入好地方CORS参数,连接网络固定后即可作业。使用地方CORS的好处是如果是自建CORS站可以免CORS服务费,如果是省网CORS一些单位有已知的地方坐标转换参数,可以直接利用应用EXIF信息内存储的POS进行坐标转换,直接将POS转换为地方坐标。
 

        使用CORS服务需要有网络服务或者CORS信号覆盖,在这两种条件不满足的区域,就需要其他三种差分方式的补充,除此以外,一些省份的省网CORS,如山西和安徽,省网的CORS使用是绑定手机卡,并且需要设定特定的接入点,目前P4R还不支持这两个省份的省网CORS。如果用户需要使用这两个地方的已知参数,可以参考使用PPK或者网络1+1。在千寻已经覆盖的区域,局部地区由于网络信号不好或CORS信号强度弱,也是需要使用其他差分方式进行补充的。
 

千寻cors

 
        2、网络1+1
 

        网络1+1的模式对于经常使用网络1+1RTK模式的用户一定不会陌生,这种作业方式与CORS类似,相当于建立一个临时的单基站CORS。基站配置为网络模式,输入好各仪器厂家提供的数据中心和端口,P4R(相当于网络1+1RTK的移动站)的配置与CORS模式一致。这种作业方式只对网络有要求,好处是在配置基站时可以指定坐标。如果设定的基站坐标和省网或地方CORS系统下当前位置坐标一致,那么无人机端实时解算的POS也在基站设定的坐标系统下。这种作业方式的好处是用基站作为一个中继,可以在无法使用省网CORS的区域使用省网CORS的坐标获得实时的固定解,进而利用已知参数。当然,在无网络区域,这种作业方式也是受到限制的。
 

RTK

 
        3、D-RTK2
        D-RTK2的方式是QcuSync将基站差分改正数据发送给遥控器,通过遥控器中继传输信号的固定方式,属于无线电通讯,不需要网络。使用D-RTK2的好处是完全脱离网络作业的,也就是说只要可以保证遥控器与无人机的通讯,就可以保证像片的POS一直是固定解。使用距离方面,由于是D-RTK2直接发送差分改正数据给遥控器,遥控器再发给无人机。因此,只要保证遥控器与D-RTK2的通讯不间断,那么就不影响无人机的固定,有效的固定距离取决于遥控器与无人机的通讯信号强度。坐标方面,D-RTK2可以输入指定的基站坐标,通过输入指定基站坐标的方式,也可以让无人机实时解算出固定解状态下的目标坐标系坐标。
 

        4、PPK
        PPK是最稳定的一种差分方式,无需考虑任何信号传输。个别情况使用RTK时如果起降场地不合适,会有部分区域发生遥控器与无人机失联的情况,前面三种方式,在这种情况下都会使像片POS变为单点解。P4R在航线模式下会自动记录PPK解算需要的观测数据,不需要额外设置。地面端在任意点架设基站切换为静态模式,保证静态时长大于飞行时长即可进行解算。解算状态与设备连接状态无关,只与无人机记录的观测文件和地面基站记录的静态文件有关。
 

        如果不指定基站坐标,计算出的坐标是无约束的,静态文件的起算坐标为近似坐标,解算出的无人机POS是用基站近似坐标进行的改正。因此,使用PPK模式时,个人建议对基站坐标进行记录,这样可以使解算出的POS与目标坐标系统一致。
 

精灵4RTK无人机

 
        记录基站坐标分为以下几种情况:
        1:地方CORS具有已知参数或者现做的参数,但是无人机不能接入CORS的(如安徽、山西省网):将基站作为移动站接入CORS系统,固定解后记录当前点坐标,记录时间建议为30秒。如果是测量到天线中心则不需要记录天线高,如果是测量到地面点则需要记录天线高。然后将基站切换为静态模式,无人机执行航线任务。通过UAV Mate软件进行解算。 
        2:多静态联测控制网计算出七参数的,将基站放置在已知控制点上,基站坐标指定为计算参数时该已知点大地坐标。天线高记录情况与CORS情况下一致。将基站切换为静态模式后,执行航线任务。
        3:地面有已知控制点,无CORS无参数的。利用1+1做点校正,同时记录做点校正时基站的坐标,用记录的坐标解算PPK数据,利用做好的转换参数转换解算好的POS。
 

        为什么要对POS坐标进行转换?
        首先空三软件都有预测像控点所在影像功能,如果使用大地坐标格式的POS,除非使用国家2000坐标系,那么当投影转换差异过大时,像控点所在位置和POS的大地坐标对应的投影转换位置差异是很大的。目前比较主流的做法是首先标记少量控制点三张以上所在影像,处理一遍快速空三,处理完成后在点云上标记其他控制点。第一次的标记工作需要人工寻找,当拍摄影像数量过多时,这一步工作会变的很繁琐,如果提前转换好POS坐标,那么标记工作就会简单的多,而且可以省略一步快速空三,照片数量越多,节省时间越多。其次,有检校好的相机参数,有转好的地方坐标POS,可以尝试使用免像控处理项目。
 

文章来源:(51测绘仪器)