【干货】户外定位：RTK和GPS有多大区别？-电子发烧友网

什么是RTK技术？

RTK（Real-Time Kinematic，载波相位动态实时差分）是一种基于全球导航卫星系统（GNSS）的高精度差分定位技术，通过实时数据差分处理，可将传统卫星定位的米级精度提升至厘米级（1-10厘米）。

RTK系统中有两个重要的设备，即基准站（参考站）和流动站，RTK技术的关键就在于基准站和流动站的协同工作。

RTK技术基本原理

顾名思义，基准站就是参考基准，它固定在某个位置不再移动，会对卫星信号进行连续追踪，生成差分修正参数，并将数据信息实时发送给流动站。而流动站就是不断移动的站点，站点的位置就是我们待定位的位置。通常我们看到工地附近的工程人员会手持一个测量杆进行勘测定位，一般这就是流动站，流动站通常配合一个电子手簿，工程人员操作电子手簿即可获取并记录到流动站的精确定位。

RTK的定位精度极高，通过基准站与流动站的同步观测可将误差消减至1厘米以下。例如在农业植保场景中，传统GPS因2-3米偏差会导致15%的重喷率，而搭载RTK的无人机将航线精度提升至2.5厘米，农药利用率提高40%。更具革新性的是网络RTK技术，通过多基站构建虚拟参考站，将作业半径扩展至上百公里，并支持GPS/北斗/Galileo四系统联合解算，使城市峡谷中的可视卫星数量从8颗跃升至30颗，定位可用性提升至98%。

GPS导航怎么定位？

GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是美国从20世纪70年年代研制的，早已渗透到我们生活出行的方方面面，其本质是通过卫星提供绝对位置坐标GPS作为GNSS的核心组成部分，依靠24颗中轨道卫星发射信号，接收机通过测量到至少4颗卫星的测距码传播时间获取标的物的三维空间信息（X，Y，Z），实现三维定位。因为信号传输是会经过大气层，所以信号传输过程中并非完整的直线传播，所以这会导致仅仅使用四颗定位卫星时无法获得标的物的位置信息，或位置信息误差较大（通常会有10米量级的误差）。

GPS差分定位原理

对比我国的北斗定位技术，GPS采用纯无源定位模式，即仅接收卫星广播信号并解算位置，北斗独创性地采用“有源定位+无源定位”双模体制，即用户终端需向卫星发送定位请求，再由地面控制中心通过两颗地球同步卫星的响应信号计算用户位置，再回传坐标数据。

RTK与GPS对比

GPS瞄向基础级的定位，而RTK是专业级的定位。

相较于GPS的单向测距体系，RTK构建了全新的技术生态。普通GPS接收机只需单机即可完成定位，其系统架构包含天线单元、射频前端和基带处理器三大模块，通过伪距解算获取绝对位置。而RTK系统必须构建基准站-流动站协同网络，配备高精密硬件，基准站子系统还集成了UHF电台或4G数传链路，时延控制严格在200毫秒以内。这种复杂架构带来的性能跃升，使RTK在武汉长江隧道建设中，成功实现盾构机姿态的毫米级控制，创造了单日掘进28环的工程奇迹。

技术创新永无止境，当前RTK技术正朝着多系统融合方向进化。新一代接收机已支持GPS/BDS/Galileo/GLONASS四系统联合解算，可视卫星数量从单系统的8-10颗激增至30颗以上，即便在重庆这样的立体山城，定位可用性仍保持98%的高位。5G 通信与低轨卫星的融合，更使传统20公里作业半径扩展至上百公里，2024年投入使用的星基增强系统，已实现西太平洋海域的广域厘米级定位。