④RTK作业自动化、集成化程度高:RTK可胜任各种测绘外业。流动站配备高效手持操作手簿,内置专业软件可自动实现多种测绘功能,减少人为误差,保证了作业精度。 (2)缺点:
①多路径效应问题:这也是GPS静态GPS、快速静态GPS技术所面临的问题。多路径效应是RTK定位测量中最严重的误差,一般情况下,多路径误差在1-5cm,且多路径误差的大小常以5-20min的周期变化。
②受卫星状况限制:在高山峡谷深处、密集森林区及城市高楼密布区,卫星信号被遮挡时间较长,使一天中可作业时间受到限制。
③环境因素的影响:中午GPS受电离层干扰大,共用卫星数少,常接收不到所需卫星,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行动态测量。另外,RTK信号还受反射物(大面积水域、大型建筑物)、高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源的环境影响。
④数据链传输过程中的干扰:动态数据链传输易受到障碍物如高大山体、高大建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,严重影响测量精度和作业半径。
⑤初始化(确定整周模糊度)的时间和可靠性问题:初始化是RTK系统能否实时准确定位的关键,其置信度通常为95%-99%,且缺乏检核条件,个别点可能会出现粗差,在山区、一般林区及城镇密楼区等地作业时,GPS卫星信号被阻挡机会较多,容易造成卫星失锁。参考站数据信号中断,经常需要重新初始化,测量的精度和效率都受影响。
⑥测量成果的精度及可靠性问题:RTK测量的精度和稳定性都不及全站仪。特别是稳定性方面,这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故;不同生产厂家的RTK作业系统,其测量精度和稳定性差别较大,可靠性随流动站距参考站的距离增大而降低,误差会随距离的增加而增长,误差增长使流动站与参考站的距离受到限制。
⑦高程异常问题:RTK作业模式要求高程的转换必须精确。但我国现有的高程图异常在有些地区,尤其是山区存在较大误差,在有些地区还是空白,这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得相当困难,精度也不均匀。
⑧电台电量不足问题:RTK耗电量较大,需要多个大容量电池、电瓶才能保证连续作业,尤其在电力供应缺乏的偏远作业区会受到严重限制,同时得到的数据也有可能出现问题。
三、未来发展方向
随着物联网在行业应用中的不断深入,作为物联网应用中核心要素之一的定位技术,也在交通、医疗、安防等多个方面扮演着不可或缺的角色,并呈现出以下发展趋势。 (1)无缝覆盖
定位范围不断扩大,无缝覆盖的需求已经开始呈现。随着定位技术在物联网行业应用范围的不断扩大,新兴应用对定位的需求已不局限于单纯的室外场景,在室内定位、多种环境下的混合定位等方面也提出了新的需求。例如门到门路径导航类应用需要实现包括车辆行驶时的室外导航、室内停车场的车位引导、用户到室内特定楼层的兴趣点导引等。在这类应用中,同时涉及到GPS、3G定位、WiFi、RFID等多种定为形式。要实现这类应用,需要在成本可行的前提下,围绕用户的身份、出发地和目的地等关键参数,建立不同定位能力的联动才可以做到“无缝”地满足用户整个行程的导航。 (2)定位精度大幅提高
定位精度趋于更高,新的应用开始出现。传统定位技术一般可以实现10~100m的定位精度,经过改进的新一代定位技术则可以实现10m甚至5m以内的精确定位。定位精度的不断提升,将催生新的应用,甚至会带来物联网产业的变革。目前,我国也在积极推动提高定位精度的前沿技术研究,包括基于北斗的地基增强技术、天基定位技术等,通过地面部署的卫星辅助定位设施,预计可以将定位精度提高到厘米甚至毫米级。定位精度的大幅提高,可以为军事制导、道路交通状况、路政设施安全状态监控、天气及地震预测等带来极大的能力提升。可以设想,未来基于高精度定位的道路桥梁状态实时监控系统将会为及时发现道路运输安全隐患,改善人民群众的出行安全,带来极大便利。
定位技术已有数十年的历时,许多定位系统也已成熟商用。一方面,定位技术的应用为物联网发展带来巨大机遇;另一方面,物联网应用的发展也为定位技
术的演进与发展提出新的挑战。具体而言: (1)安全问题
如何保证物联网环境下的信息安全和隐私保护。物联网那个发展伴随着海量的信息感知和交互,信息量增长的同时也增加了信息泄露的危险系数。随着定位精度的提升,位置信息所关联的时间、对象等内涵信息也越来越丰富。定位信息倘若被窃听利用,将可能严重影响到个人隐私甚至是带来安全隐患。如何在发展定位技术的同时保证信息的安全性,是未来将会面临的挑战。 (2)成本问题
物联网环境中大规模应用带来的成本问题。物联网实现物物相连,意味着将数以百亿计的设备将要接入网络,并且种类繁多。目前,虽然车载终端和手机终端已经集成GPS模块,但是面对如此庞大的终端数目,如何控制定位成本,并且使定位技术能适用于各种类型的设备,都将是伴随这物联网发展所将要面临的问题。