GPS、GNSS、RTK、PPK 的区别

GPS 与 GNSS 的区别

GPS-全球定位系统-Global Positioning System，美国在 1994 年启用，是最早开放给全世界民间使用的定位系统。所以大家习惯认为 GPS 等同于卫星定位。

但是到现在，中国、俄罗斯、欧盟都各自发展出了自己的覆盖全球的卫星定位系统，以往依赖 GPS 作为单一定位系统的情况已经不存在了。所以新的叫法 GNSS-全球导航卫星定位系统-Global Navigation Satellite System 更为正确和全面。

截止 2020 年，全球定位卫星情况：

美国，全球定位系统（GPS），在轨卫星数量约 31
中国，北斗卫星导航系统（BDS），在轨卫星数量约 30
俄罗斯，全球导航卫星系统（GLONASS），在轨卫星数量约 24
欧盟，伽利略定位系统（GALILEO），在轨卫星数量约 22

区域定位卫星情况：

印度，印度区域导航卫星系统（IRNSS），在轨卫星数量约 7
日本，准天顶卫星系统（QZSS），在轨卫星数量约 4

下图是手机实测收到不同卫星系统的分布情况，有颜色代表收到信号，灰色则没有。

GPS 有 9 颗，GLONASS 4，GALILEO 5，BDS 7，QZSS 2

GNSS 定位的原理

简单说就是 3 颗卫星可以定位，4 颗卫星才能显示准确的位置，卫星越多，定位越准确、越稳定。

RTK

实时动态技术-Real Time Kinematic，通过一台基准站和一台移动站来同时接收卫星信号。其中基准站位于已知位置，可以精确测量由各种错误源引起的信号误差，并将这些数据实时发送给移动站。移动站接收来自基准站的数据和直接来自卫星的数据，通过差分计算，精确地确定自己与基准站之间的相对位置关系，实现厘米级定位。

基准站播发差分矫正报文(RTCM)，移动站实时接收差分数据和卫星信号，进行 RTK 解算，当移动站消除观测数据中的误差，并且“固定”载波相位观测量的整周数，获得厘米级位置信息时，即实现了 RTK 固定解算。只要移动站准确的进入固定解算状态，并且跟踪的卫星没有失锁，差分数据没有中断，那么移动站就可以持续的提供厘米级的位置信息。但如果移动站最初的固定解算位置有偏差，或者因为环境遮挡等原因导致卫星信号失锁，或者因为数据传输链路导致差分数据中断，那么移动站提供的位置信息可能是分米级或者米级。

通俗的解释是，卫星测得基准站的坐标为 x1，基准站的实际坐标为 x2。通过 x1 与 x2 可以计算出差分数据。之后基准站将差分数据传给移动端，结合卫星测得移动站的坐标 y1，对 y1 坐标进行 RTK 差分解算，获得移动站的实际坐标 y2。

CORS

CORS（Continuously Operating Reference Stations，连续运行参考站）是一种基于卫星定位导航系统的高精度定位技术。通过在地面上建立一系列固定的参考站点，将这些站点的观测数据实时传输到中心控制站进行处理和分析，从而提供高精度的定位、导航和时间服务。可以将 CORS 定义为一个或若干个固定的、连续运行的 GNSS 参考站或基准站。

也就是在使用 CORS 的情况下，基准站由第三方提供（千寻、六分等）。可通过在移动站上安装 SIM 卡，从 4G 网络获取差分 RTK 定位数据，此时便可舍去基站端，仅用移动站便可实现 RTK 定位。