GNSS-RTK

在Rust中进行的精确定位计算

PPP / RTK

GNSS-RTK是一个简单高效的导航求解器，支持PPP和RTK导航。这使得它成为大多数导航应用的理想解决方案。
它易于部署，配置简单，即使是默认设置也会显示出良好的结果（无需调整！）。

GNSS-RTK灵活高效

• 你可以用单一可见信号进行导航
• 你不必采样L1，可以用现代信号进行导航
• 它支持无相位测距的导航
• 针对双频伪距的特殊CPP方法（无相位测距），其行为类似于缓慢收敛的PPP方法
• 它是一个真正的测量工具，因为它可以在没有先验知识的情况下运行
• 它可以通过部署完整的PPP测量来满足RTK/大地测量参考站校准的挑战性任务

其他酷炫功能

• 在所有支持的时标上工作
• 可以使用圆锥方位角掩码（最小和最大方位角）进行导航。在这种情况下，我们只选择来自那个特定方向的车辆。
• 如果我们对某些函数进行更通用的处理并提出更好的大气接口，它可能适用于其他行星。

GNSS-RTK不关心SV或信号调制。它关注的是物理、距离、频率和环境现象。这意味着你可以从任何可用的数据源操作它，只要你能提供所需的输入。

应用

以下应用使用了GNSS-RTK

• 使用RINEX-Cli（应用程序）的后处理PPP
• 使用RINEX-Cli（应用程序）的后处理通用视图时间
• 使用RT-NAVI（应用程序）的实时PPP

示例和更多信息

• 此存储库中包含了一些示例，它们将教会你如何部署求解器，至少是在基本设置中。
• RINEX Wiki 描述了此框架的广泛应用，从高层次上进行了描述。

生态系统

GNSS-RTK包含以下库，并与它们紧密相关

• ANISE 用于轨道计算
• Nyx-space 用于高级导航
• Hifitime 用于计时
• GNSS-rs 用于基本的GNSS定义
• Nalgebra 用于所有计算

正在进行中

此框架正在积极开发中。大多数功能已经稳定且表现良好，有些功能尚不可用或需要改进。

以下是需要解决的问题（同时，请参考活跃的GitHub问题）

• ppp 相位导航尚未完全完成。我们通过执行长时间测量实现了非常好的性能。PPP将允许更快地收敛。
• rtk-ppp 尚未完全实现，只有基本RTK存在。

请参考此门户网站（Wiki页面、讨论等）和RINEX Wiki以了解此工具的功能。

PVT解

求解器的目标是解决精确的PVT解。标准导航中必须观测到至少4颗SV。
在固定高度模式导航时，只需观测到3颗SV。
在仅时间模式导航时，需要观测到单一SV。

在进行测量（请参阅专用段落）时，需要观测到4颗SV直到求解器完全初始化。使用返回的对象（PVTSolution或Error）来确定是否可以放松对天空观测的限制（尚不可用）。

预设标准在配置文件（或配置脚本）中手动设置。目前，请参阅RINEX Wiki或RINEX脚本数据库，以获取有意义的示例。

根据预设配置，其他要求将适用于前面的列表，最重要的是

• CPP 策略需要在辅助频率上进行伪距观测
• PPP 策略需要在两个频率上进行伪距和相位观测
• SNR、仰角和方位角掩码需要收集满足这些条件的所需数量的SV

每个PVT解都包含精度损失（DOP）和其他有意义的信息，如哪些SV对解有贡献。我们有能力以所有支持的Timescale表达时钟偏移。

策略和其他设置

求解器的行为和输出结果高度依赖于所选的策略。

高级策略需要更深入的知识，可能需要更多调整求解器配置。不过，Rust/JSON基础设施足够强大，允许仅定义感兴趣的配置部分：其他将简单地默认。

PVTSolutionType 定义了我们想要形成的解的类型，因此，我们需要收集的最小SV数量。如前所述，其他标准如 min_sv_elev 或 max_sv_azim 将限制条件，要求这些车辆必须符合才能被考虑。

当将 fixed_altitude 设置为特定值时，所需的SV数量减少1。
当将 PVTSolutionType 设置为 TimeOnly 时，这没有影响。

SolverOpts 配置为调整求解器提供了更高级的选项。简而言之，这允许

• 选择我们的导航滤波器之一，如卡尔曼滤波器或LSQ
• 定义PVT解的确认标准

Modeling 定义我们补偿的物理和环境现象。
建模与所选求解器策略紧密相关。例如，影响厘米级（如太阳辐射率）的模型，除了高级PPP策略外，在其他策略中都没有意义。另一方面，如果不考虑至少一些物理现象，无论策略如何，都无法达到米级解决方案。

大气和环境偏差

此求解器始终能够模拟所有条件并形成一个解决方案。
了解我们的API设计方式，尽可能好地操作它，以获得最佳结果。

对流层延迟

对流层偏差始终需要估计。
默认情况下，求解器将使用在[model::tropo API]中实现的模式。
如果您能自行确定所需的纬度和Epoch下的对流层延迟组件（TropoComponents结构），强烈鼓励您提供数据。为此，我们使用一个可以作为TropoComponents源的函数指针。TropoComponents评估参数（函数指针参数）应包括

• Epoch
• 海拔（海平面以上），以米为单位
• 纬度，以十进制度数表示

对于无法提供数据的Epochs，这不会成问题，我们将依靠内部模型。

手工TropoComponents提供者的示例

待办事项

⚠️当使用内部模型时，我们建议对候选对象应用>= 5°仰角掩码。

电离层延迟

待办事项

先验位置

求解器可以装备先验知识（对最终位置的大致想法），或者可以完全自主运行。在这种情况下，求解器将非常准确地初始化自己，这需要额外的一步。

入门指南

参考我们的示例应用程序，了解如何更详细地操作我们的API。