大有时空PPP-RTK产品介绍

        大有时空PPP-RTK高精度定位服务是一款实时厘米级GNSS高精定位服务产品,以全球四大卫星导航系统为基础,利用覆盖全国的统一标准参考站网,通过自主研发的云端一体化定位算法,提供广域、实时、稳定的厘米级定位服务。

      大有时空PPP-RTK产品规格

 

卫星定位技术介绍

        早期,卫星定位主要以SPP(单点定位技术)为主,随着技术不断的进步,PPP 和 RTK 逐渐成为卫星高精度定位领域最具代表性的两种技术路线,相比于 SPP ,其精度更高。但PPP和RTK也有它们各自的不足,如RTK服务的提供依赖密集的参考站,PPP服务终端收敛时间过长等。 

卫星定位原理

 

 

 

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RTK技术

   RTK(实时动态载波相位差分技术)是基于观测域(OSR)的一种定位技术,包括传统的RTK和网络RTK。传统的RTK主要用在测量测绘领域,其原理是基准站和移动站的接收机不间断地接收卫星信号,通过站间观测值差分消除,解算出自身的空间坐标,进而完成高精度定位。网络RTK中比较常见的是虚拟参考站技术,数据中心利用区域GNSS连续运行参考站的原始数据进行解算,根据流动站的概略位置,生成一个流动站概略位置的虚拟基准站,流动站根据虚拟基准站的改正数据解算出自身的高精度位置。

    RTK的主要优势在于能够实现瞬时的厘米级高精度定位,但它高度依赖于密集的基准站,若要实现大范围的服务覆盖,则需要承担高昂的基准站建设和维护成本。另外当基准站出现异常时,周围的移动站定位也会受到影响。

 

 

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PPP技术

   PPP(精密单点定位技术)是数据中心利用分布在全球和区域GNSS连续运行参考站的原始数据进行解算,生成卫星轨道改正、钟差改成等产品,通过移动通讯网络或卫星通讯播发,用户利用单台GNSS接收机接收相应的改正数进行解算,即可得到接收机的高精度位置。

   PPP 技术主要优势在于,利用较少的基站能够实现大范围的服务覆盖,但终端定位要收敛至厘米级所需要的时间较长,约15~30分钟。此外,由于短时遮挡导致信号失锁后重新收敛的时间和首次收敛时间几乎相同,这在相对复杂场景中使用非常受限。因此,目前PPP技术主要在海洋、沙漠等场景中得到应用。

 

 

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PPP-RTK技术

   PPP-RTK是基于状态域(SSR)的一种高精度定位技术,相比于PPP技术,PPP-RTK技术服务提供的改正数产品中增加了对流层改正和电离层改正,可以极大的减少终端定位要收敛至厘米级所需要的时间。可以说,PPP-RTK技术结合了RTK技术和PPP技术两者的优势。

 

在实际应用中,PPP-RTK的优势主要体现在:

 

优势1:改正数丢失后,精度保持更持久

在网络信号较差的场景下,车辆接收到的改正丢失后,会继续用上一时刻的改正数进行定位,定位精度仍能够维持至少60秒。相比于RTK更持久(RTK精度维持可达30s)。因此,PPP-RTK能够为车辆提供更持续稳定的高精度定位。

 

优势2:保护用户的位置隐私

针对于自动驾驶来说,车辆用户的位置隐私安全保护是非常重要的一环,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。

 

优势3:不受单个基站依赖,服务更稳定

单个基站或者少数基站短时间离线的情况是不可避免的事情,PPP-RTK 服务在单个基站或者少数基站离线,也不会对定位性能产生显著影响,对智能驾驶汽车而言,服务的稳定性和可用性有了更高的保障。

 

优势4:完好性和功能安全

由于 PPP-RTK 服务的独特性,各类改正数的数据可以进行独立的完好性监控,可以实现完好性和功能安全,满足L3及以上自动驾驶的需求,从这个层面来说,PPP-RTK是为智能驾驶量身定制的定位方案。

大有时空PPP-RTK服务核心指标实测

   大有时空PPP-RTK服务提供的高精度定位产品,满足智能驾驶、物联监管、轨迹跟踪等多场景下的位置需求。其收敛时间、静态定位性能、动态定位性能、服务可用率、服务有效时长等核心指标,经过严格的测试和多场景的验证均有稳定且良好的表现。

 

 

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测试方式

场景:静态空旷场景及动态空旷场景;

设备:大有-牵星DN01PD-A(内置大有时空终端定位算法引擎),GNSS双频多系统接收机;

服务:大有时空PPP-RTK服务;

终端算法:大有时空终端定位算法引擎;

采用大有-牵星DN01PD-A(内置大有时空终端定位算法引擎)设备+大有时空PPP-RTK服务;以及双频多系统GNSS接收机的卫星原始观测数据+大有时空PPP-RTK服务+大有时空终端定位算法引擎,进行静态空旷场景及动态空旷场景下各项指标实测。 

终端测试方式连接图

 

 

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测试成果截图

收敛时间实测    终端收敛时间实测图

收敛时间:改正数收齐后,从首个定位点开始计算120秒滑动窗口内,定位样本点精度满足水平3.5cm(CEP95),高程8.0cm(CEP95)是所用的时间。

 

静态定位性能实测    静态定位精度实测时序图

动态定位性能实测    动态定位精度实测时序图

定位可用率实测    定位可用率实测图

定位可用率:长时间静态测试,定位样本点精度满足水平3.5cm(CEP95),高程8.0cm(CEP95)占所有测试点的比例。

 

服务有效时长实测 

  服务有效时长实测图

服务有效时长:改正数中断后能够维持静态水平3.5cm(CEP95),高程8.0cm(CEP95)精度的最长时间。

 

 

03测试结果 

    大有时空PPP-RTK服务核心指标实测结果 

   

大有时空微信公众号

 

 关于大有时空

    国汽大有时空基于中国北斗卫星导航系统,结合惯导、高精度地图和室内定位技术和高精时空数据平台,为智慧社会提供全域全场景定位服务。

         大有时空为智能汽车、智能终端、智慧城市、智慧地信、智慧矿山、智慧农业等领域提供安全、便捷的高精度定位与时空智慧应用服务,从而满足5G+北斗+AloT融合的新科技形态下,国家对智能型、消费型社会建设,和智慧城市管理与服务的需要。