2018年6月大疆發布了新一代了精靈4 RTK，這款無人機在原機型的基礎上增加了RTK/PPK功能，使得精靈4 RTK在一定條件下具備了少像控或者免像控的能力。為了能給廣大用戶帶來更好的服務體驗，飛馬無人機管家將在今天上線的版本上，免費開放精靈4 RTK機型的后差分解算功能，用戶無需購買，下載更新軟件即可使用。

飛馬“無人機管家”是無人機數據獲取、處理、顯示、管理以及無人機維護的一站式智能GIS系統，支持固定翼、旋翼等種類豐富的飛行平臺，滿足各種應用需求的航線模式，支持真三維地形數據的精準三維航線規劃、三維實時飛行監控、快速飛行質檢，具有豐富的數據預處理工具箱，支持穩健的精度控制和自動成圖、豐富的4D和三維成果生產，具有可視化監控中心，提供系統升級、智能維護、信息推送等云服務。

一、差分解算

這里以精靈4 RTK實際飛行數據為例，講述無人機管家針對精靈4 RTK數據的差分解算流程。

1、數據獲取

采用精靈4 RTK在天津寶坻無人機綜合驗證場進行飛行測試，測區內布設有固定靶標，可進行精度核查。此次飛行設計地面分辨率2cm，飛行高度73m，航向重疊度80%，旁向重疊度60%，架設飛馬配備的基站（可支持全部型號基站），飛機連接千尋CORS進行實時RTK數據獲取。

航線設計

測區情況圖及靶標分布圖

2、數據整理

飛行獲取數據如下：

? 原始影像數據：DCIM文件夾

? 基站GPS靜態數據：_4722471.GNS文件

? 機載GPS觀測數據：包括GPS觀測原始數據、RTK軌跡、打標時間及偏心改正等信息文件。

原始數據

3、后差分解算

采用無人機管家“智理圖”模塊的GPS處理工具進行差分解算。

第一步：

采用”RT27轉RINEX”工具將基站.GNS格式轉換為.O文件（Rinex格式），若使用其它廠家基站，則導出Rinex格式即可。

RINEX格式轉換

第二步：

點擊“GPS解算”，進行以下設置：

1）流動站設置

觀測文件為飛機觀測GPS數據，精靈4 RTK數據格式為.obs格式

2）基準站設置

? 勾選基準站

? 單擊“用戶輸入”，填寫基站WGS84經緯度橢球高坐標。

? 選擇基站觀測數據，須轉換為rinex格式文件。

? 導航文件默認為“流動站”

點擊“下一步”

差分解算參數設置1

第三步：

參數設置：

1）解算方式：勾選差分

2）GPS天線：直接輸入垂高即可，該數據由于直接量測的為相位中心坐標，因此垂高為0

3）GNSS系統：勾選GPS,BeiDou

4）保存路徑：設置輸出路徑

點擊“確定”，軟件進行差分解算。

差分解算參數設置2

第四步：

經差分解算，輸出高精度差分結果，檢查其固定率為100%，表示每個曝光點的GPS值均為固定解，該高精度GPS數據即可用于后續數據處理。

GPS差分解算結果

二、無人機管家全流程處理

針對精靈4 RTK獲取的高精度后差分數據，無人機管家專業版支持免像控空三，及控制點和差分POS的聯合平差，還可進行點云、DSM、DOM/TDOM、2.5D及3D模型成果輸出，可以滿足客戶全方位的數據獲取及生產需求。

全成果輸出

1、免像控空三

采用無人機管家“智拼圖”模塊，基于高精度GPS和影像建立工程，一鍵式處理得到免像控的空三成果。

一鍵免像控空三

免像控點位預測

測區內一共12個控制點，將其全部作為檢查點，軟件可輸出檢查點空三殘差報告，具體如下：

檢查點平面中誤差0.094m，可滿足1:500航測平面精度要求。

檢查點高程中誤差為1.330m，且高誤差為一個系統性誤差，推測其產生原因在于旋翼姿態過于平穩，平差約束相對薄弱導致，其可通過飛構架航線或者傾斜航線來提高高程精度。

無控空三精度報告

2、“控制點+高精度GPS”聯合平差

為提高精靈4 RTK高程精度，可采用“控制點+高精度GPS”聯合平差的模式，來實現高精度GPS下的稀少控制點成圖，滿足1：500測圖要求。這里分別對后差分PPK模式和實時差分RTK模式進行了數據處理精度驗證。

1）PPK模式空三處理

選取測區最外圍四個點當做控制點，其余點當做檢查點，進行“控制點+PPK”聯合平差處理，且軟件在空三的同時可進行相機的自檢校。

智拼圖刺點界面（黃色點為控制點，藍色為檢查點）

控制點+高精度GPS聯合平差

其空三精度統計如下：

控制點的平面中誤差為2.5cm；高程中誤差為4.3cm，

檢查點的平面中誤差為5.0cm；高程中誤差為4.4cm，

由此可知，基于少量控制點和高精度后差分GPS進行聯合平差處理，高程精度可大大提高，滿足1：500測圖要求。

空三精度報告（控制點和檢查點）

2）RTK模式空三處理

無人機管家還支持基于精靈4 RTK獲取的實時高精度GPS進行聯合平差處理，控制點設置和PPK模式相同，其空三帶控精度精度統計如下：

控制點的平面中誤差為2.0cm；高程中誤差為4.1cm，

檢查點的平面中誤差為4.6cm；高程中誤差為5.1cm，

其精度同樣滿足1：500測圖要求。

空三精度報告（控制點和檢查點）

3、全成果輸出

基于高精度空三結果無人機管家可一鍵輸出密集點云、DSM、DOM/TDOM成果。

密集點云

DSM成果

TDOM成果

4、結論

由此次測試可知，飛馬無人機管家可進行精靈4 RTK的后差分GPS解算，可獲取高固定率的高精度GPS數據。且基于高精度GPS成果，無人機管家還支持免像控或者稀少控制的空三處理，輸出點云、DSM、DOM等多種成果，滿足1：500大比例尺成圖測圖需求。其RTK模式和PPK模式均可滿足一定條件下的稀少控制點高精度成圖，而常規我們建議盡可能采用PPK模式進行數據處理，可避免飛行時候由于信號不好RTK中斷或者距離過大造成的精度不好的問題。

三、精靈4 RTK傾斜免像控案例

基于精靈4 RTK還可進行傾斜數據獲取，再基于無人機管家進行差分解算，可進入三維建模軟件ContextCapture進行空三及建模處理。經實際飛行測試，精靈4 RTK可實現小范圍的免像控高精度三維模型的獲取。具體如下：

1、數據獲取

測區采用交叉傾斜航線，地面分辨率為3cm，飛行高度110m，航向重疊度為80%，旁向重疊度80%；結合精靈4 RTK的續航能力，飛行過程采用全程飛行，共計飛行2架次，采集影像795張。

航線示意圖

影像數據

2、差分解算

采用智理圖進行差分解算，解算流程與上一案例解算流程相同。

GPS差分解算

GPS差分解算結果

3、CC空三及建模處理

導入影像和高精度差分GPS，進行空三處理和刺點，并將所有點勾選為檢查點。由CC點位自動預測可知，空三后預測控制點位置與實際位置偏差2個像素以內。

空三3D視圖

CC刺點界面預測點與實際點偏差統計

檢查點點位預測

提交模型生產，成果如下圖。模型紋理清晰，幾何結構完整。

模型整體

模型局部

模型局部

4、精度檢查

將模型上檢查點坐標與實測坐標做對比，得到精靈4 RTK在用PPK模式下的傾斜免像控精度。

檢查點平面中誤差為7.1cm，高程中誤差為9cm，可滿足1：500測圖精度要求。

5、結論

由以上測試可知，將精靈4 RTK應用于三維實景建模，基于無人機管家解算出的高精度GPS，可在三維建模軟件中進行傾斜免像控處理，滿足1：500測圖要求。這對于小場景三維建模來說可極大節省人工布設控制點的工作量，提高作業效率，且最終生成的模型幾何結構完整，紋理清晰，可用于后期三維測圖需要。