提到高精度定位服務,可能對大多數開發者都會比較抽象。什麼是高精度定位服務,我該如何整合千尋的高精度服務呢?高精度定位簡介傳統意義上的衛星定位,一般是通過接收機直接接收衛星訊號,通過簡單的定位演算法獲取位置資訊,我們常用的手機就是這個原理,這種就是通常意義上的單點定位。
但實際上,衛星工作受多因素干擾,比如,衛星訊號穿過地球對流層、電離層時會發生折射,射到建築上會發生反射,這都會導致訊號傳播時間計算有誤,繼而帶來距離計算錯誤,從而產生幾十公尺的定位誤差。為了消除這種誤差,一般會採用差分定位,具體來說就是在固定的位置建立一些固定的觀測站,同時觀測衛星的訊號,然後通過觀測量建立誤差的數學模型,再將差分改正數播發給待測終端。目前通用的rtcm,就是差分改正數的格式。終端根據自己的衛星觀測量,結合收到的差分改正數,通過演算法可以獲得高精度的定位結果,其中最常用的就是rtk(realtimekinetic)演算法,通過這種演算法,定位精度可以達到厘公尺級。
千尋全國一張網
剛才提到的差分定位技術,就是本文所講的高精度定位核心。傳統的測量測繪應用,往往是自己建立單獨的乙個基站,通過電台、小無線等本地通訊方式,將差分改正數 rtcm 播發給終端。這種方式由於各種限制,只能覆蓋很小的區域,無法在大範圍使用。目前,千尋位置在全國建立起了超 2400個地基增強站。依託國家北斗地基增強系統「全國一張網」和不斷公升級的自研演算法,千尋位置已可有效克服複雜環境影響,向全國大部分地區提供實時厘公尺級的高精準定位服務,並可通過網際網路平台實現 7*24小時資料播發。因此使用者終端只要通過 2g/3g/4g 網路連線千尋伺服器,上報自己的概略位置,伺服器就會把終端所在位置附近基站差分改正資料下發到終端,使用者就可以長時間的獲取 rtcm 資料,完成終端側的高精度定位。使用者需要接入千尋伺服器獲取 rtcm 資料,只要將千尋提供的sdk 整合到自己系統中,輸入千尋賬號,就可以登入千尋伺服器,獲取 rtcm資料。
終端高精度定位解算
有了播發的rtcm差分改正數,還需要借助終端側的rtk解算能力,便可以實現高精度的定位。在整個終端中,通常會有乙個2g/3g/4g通訊模組,負責與千尋伺服器互動,獲取資料。那麼如何讓終端獲取rtcm資料呢?答案很簡單,在終端側整合千尋的sdk。
sdk(softwaredevelopmentkit)軟體開發包,是為特定的軟體包、軟體框架、硬體平台、作業系統等建立應用軟體時的開發工具集合,千尋sdk包括了差分資料收發,gnss演算法,賬號鑑權以及各種其他的服務。對於不含演算法的定位模組,也封裝了rtk演算法。關於sdk的詳細內容,會在下一章節介紹。千尋的sdk包括大量的內容,以很簡單的api介面提供給使用者。高精度定位的終端中會有處理器或者mcu,使用者只要在該處理器上整合千尋sdk,按照流程呼叫api即可。終端側都會有定位模組/板卡,通過串列埠與主控處理器交換定位資料。這類定位模組一般分為兩類,一類是內建rtk演算法的模組或者專業的rtk板卡,常見型號如u-blox的m8p,f9p,千尋自有的魔方mc110m,以及思南、和芯星通等各種rtk板卡。這類定位終端,高精度位置解算都在定位模組內部,使用者只需要在主控處理器上整合千尋差分資料sdk,將rtcm資料通過串列埠輸入即可。這裡以110m為例,典型的框圖如下:
還有另一類沒有內建rtk演算法的模組,最典型如千尋魔方120m。這類模組僅輸出原始觀測量,這種情況僅靠差分sdk還不夠,需要整合內建千尋rtk演算法的sdk,使用千尋自有rtk演算法,同樣非常簡便。當然這種方案,由於rtk演算法的複雜度,主控處理器的效能不能太差。
整個過程的框架如下圖所示:
兩種方案,千尋都能提供完整的 sdk,使用者可以根據需要自由選擇。
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