机器人采用 RTK(实时动态差分定位)技术实现高精度定位的核心在于载波相位差分原理与多传感器融合算法的结合。以下从算法原理、应用方案和典型场景三个维度展开说明:
一、实现算法原理
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载波相位差分技术
RTK 通过基准站与移动站(机器人)同步接收卫星信号,利用载波相位观测值的差分消除公共误差。基准站实时发送观测数据(如伪距、载波相位)和已知坐标,移动站通过差分计算获得基线向量(相对位置),结合基准站坐标解算出自身精确位置。这种方法可将定位精度提升至厘米级,关键在于整周模糊度解算—— 即确定载波相位的整数周期数。 -
整周模糊度解算算法
- LAMBDA 方法:通过降相关变换降低模糊度参数间的相关性,再在超椭圆搜索区域内快速搜索整数解。RTKLIB 等开源库已实现该算法,例如通过卡尔曼滤波估计浮点解后,利用降相关矩阵缩小搜索范围,最终固定模糊度。
- AI 优化:深度学习模型(如 CNN)可基于历史数据预测模糊度,将初始化时间从 30 秒缩短至 5 秒,显著提升动态场景下的定位效率。
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误差补偿与多传感器融合
- 多路径效应抑制:机器学习算法(如随机森林)结合环境特征(