使用無人機進行工程測量 ! RTK到底有什麼用？CP值高嗎?

測繪無人機採用RTK差分定位系統（可實現釐米級定位），這樣也是為了加快作業效率。據我們經驗如果採用普通GPS定位，為了校正誤差還需要派人去實地布設若干個像控點，而用了RTK則可以基本不用或是只需要少量像控點。

內容目錄

首先，到底什麼是RTK ?

RTK（Real -time kinemaTIc）定位技術就是基於載波相位觀測值的即時動態定位技術，它能夠即時地提供測網站在指定座標系中的三維定位結果，並達到釐米級精度。

如上圖所示，基站與A點的距離比較近，因此他們接收衛星信號時受到的大氣層影響也基本接近，基站本身已知所處位置的座標，在得到衛星信號提供的座標之後與原數據做新差分，並將差分的結果告知A點，因此A點也可以得到高精度的結果。

搞懂RTK對於無人機有什麼用？

在農業植保領域，由於衛星信號的多路徑效應以及大氣中對衛星信號的折射和反射，當農田周邊出現防風林或者天氣環境影響時，衛星的定位精度就會降低，導致作業中的無人機出現航線偏移。

航線偏移存在一定的風險，用普通GPS進行定位，航線偏移的誤差甚至可能達到10米左右，如果偏移量太大，將可能導致植保無人機撞上防風林或者其他事故發生。因此這樣的自主飛行並不能讓人安心，也沒有辦法真正的解放飛行員的雙手，操作員仍需要全神貫注地盯著整個作業過程，隨時準備救場，所以在農業植保領域，大家很常導入RTK以提高無人機的定為經度，降低飛行誤差。但同樣的，這樣的模式也可以帶入工程測量。

通過下圖我們先來瞭解一下GPS和RTK定位的特點:

普通GPS的圓概率誤差（CEP）有50%左右的概率在2.5米以內，另外50%的誤差可能更大，甚至接近10米。上圖中，當我們想要尋找O點的位置時，普通的GPS會告訴我們O點在A處，而A則是黃圈直徑10米範圍內的任意一個點。 RTK通過即時差分技術，可以將範圍縮小到10cm內。

無人機在飛行作業時獲取到的航線座標並不是一條直線，而是一個有寬度的區域，如果使用GPS定位進行航線作業，則區域的寬度在0-10米的範圍內，此時飛機實際飛行的軌跡將會是一條歪歪扭扭的曲線，並且每一次飛行的曲線都不一致。

而使用RTK技術時，航線將是一個0-10釐米寬度的區域，與GPS相比，RTK基本等於是直線飛行，彎曲的幅度很小，因此效果將更均勻可控。

在農業上

植保無人機，在一些壟間距較大的田間作業時，如發生的偏移較大，甚至可能產生作物本身大部分漏噴和土地污染等次生危害，總而言之，RTK通過大幅提高定位精度來拓寬GPS定位技術的應用場景。它將融入作物生長的每一個階段，幫助我們即時獲取農田中任意位置的時間和空間資訊，再搭配對應的設備，實現定時、定點、定量的農藥化肥投放，取得最佳的經濟效益和環境效益。除了植保作業外，高精度的即時定位還可以協助農村土地測量、確權和提供其他農田中的無人自動化設備高精度導航與數據服務。

在工程測量上

但在測量工程上其實無人機本身的飛行偏移誤差不會直接影響工程的上的施作，但是精確度就必須實際考量的。當然直接使用RTK無人機技術在校正精確度是絕對沒問題的，但在飛行價格上就會讓大部分的客戶卻步。

相較於使用鋪設地面控制點搭配RTK移動站進行校正，雖然會多花一點時間，但是價格上就會低很多，這存在著CP值的問題，如果一項高技術但換來的卻是高價格，那就不存在任何CP值了，所以這還是必須回到為客戶CP值做著想，因為RTK無人機和GCP地面控制點之間的誤差其實非常些微，但是價格卻不是那麼理想的。

【延伸閱讀】: 不再只有「空拍」，無人機飛行的價值將遠超過你的想像。空中數據的用處一次搞懂 !

使用無人機RTK技術存在哪些問題？

基站的設置及作業半徑對RTK 的測量精度和作業速度有直接影響。基準站應盡量架設在地勢較高的地方，而且要遠離強電磁干擾源和大面積的信號反射物。

RTK技術的本身，是依賴於GPS衛星定位的，它的使用要有四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，如果所在地本身接受GPS的信號就很差，那RTK也沒有什麼作用。另外在有大面積的信號反射物的地方是無法定位的，如高層建築附近，茂密的森林等; 強電磁源也會干擾信號，如高壓輸電線附近，變電站等，在雲層較厚的時候也有影響。