信息来源：微信公众号《斗室智库》
世界正迅速充斥着互联设备。物联网分析报告称，2024年185亿台物联网设备上线，预计到2025年底将达到211亿台，2030年将达到390亿台。随着人工智能推动对更丰富、更精确设备数据的需求，可靠且高精度的定位需求成为经济和民生的运营基础。
然而，今天的GNSS基础设施——包括基于蜂窝的实时运动学（RTK）网络——从未为如此大规模应用做过设计。数十亿设备——从车辆到无人机再到工业传感器——依赖于定位数据，但传统的GPS模型面临三大压力：（1）设备增长迅速，（2）精度要求提升，（3）干扰脆弱性增加。这些压力正在重塑对定位、导航和时机（PNT）的预期，并创造了对更具韧性交付模式的新需求。
一、为什么精度和韧性比以往任何时候都更重要？
自主系统是对于精度挑战最明显的例子。Xona Space Systems 首席技术官泰勒·里德博士指出，安全的自动驾驶需要95%的时间达到10厘米的精度，以及在“十一十九”式的可靠性下达到30厘米的精度。标准GPS仅能精确到几米，即使采用传统增强技术，也无法达到这些阈值。
与此同时，GNSS信号面临日益增长的威胁。如今，伪装和干扰事件在欧洲部分地区已成为日常现象，美国联邦机构也越来越多地要求合同投标方将韧性PNT技术与传统GNSS结合起来。
最后，物联网设备的爆炸式增长带来了网络规模的挑战。许多设备本可以受益于高精度定位，但连续的单播RTK流并不是蜂窝网络的高效利用，尤其是在数十亿设备上线的情况下。这些因素综合起来指向一个简单的结论：需要一种高精度GNSS修正的新交付模式——一种准确、有弹性且可扩展的模式。
二、为什么需要混合式RTK方法？
RTK定位是厘米级精度的黄金标准。它通过将GNSS信号与已知基站的校正数据结合起来来工作。然而，传统RTK有两个主要局限性：
1.覆盖限制——由于GNSS基底距离越远，精度越差，必须在基站有限范围内进行修正。
2.网络约束——修正通常通过蜂窝网络传递，规模化时效率低下。
精密单点定位（PPP-RTK）可以扩展距离并减少对本地基站的依赖，但目前的PPP-RTK实现是专有的，缺乏统一标准。
为了支持数十亿设备——许多是移动设备，许多是关键任务设备——行业需要一种修正-交付模式，即：
·全境范围
·大规模高效
·抗干扰能力
·对于大批量物联网部署来说，具有成本效益这正是混合RTK变得至关重要的地方。
三、引入混合RTK：双径传输模型
混合RTK指的是GNSS校正数据的双径传输，包括：
·主路径：ATSC 3.0广播
·备用路径：蜂窝网络（LTE/5G）
·上游消息：蜂窝用于确认或设备遥测
与基于卫星的RTK甚至仅为蜂窝RTK方案相比，混合RTK能够通过更可靠且可扩展的网络实现校正，因为它既是广播也是地面的。
为什么要先广播？
ATSC 3.0 提供：
·一对多播效率
·可预测容量与均匀延迟
·广覆盖范围
·在密集城市环境中的强渗透力
·每交付比特的成本更低
这使得它非常适合同时向大量设备分发高精度校正数据——而蜂窝网络并不擅长这一点。
为什么选择蜂窝第二？
Cellular补充：
·ATSC 3.0尚未部署的覆盖空白
·上行需求（例如设备状态、位置反馈）
·需要双向通信的机动场景
结果是一个强韧的全国性修正层，能够随物联网的增长扩展。
四、EdgeBeam Wireless：以广播优先架构的新进者
EdgeBeam Wireless 正在部署一个混合 RTK 网络，利用美国电视广播机构现有的基础设施——包括安全设施、加固基站和全国工程资源——用于无线 RTK 传输和整合 GNSS 基站。这种方法带来了多项优势：
·加速部署旨在补充现有基站的GNSS基站。
·基础设施成本低于仅使用蜂窝的RTK网络。
·通过广播传输实现高可靠性。
·为密集物联网环境提供可扩展分布。
·随着ATSC 3.0覆盖范围的扩大，全国覆盖范围也随之提升。
EdgeBeam以广播为先的模式——公司将其命名为“增强型GPS”或“eGPS”——最好简单理解为以广播为主要下行链路的混合RTK。虽然这种混合方式需要一些额外的硬件来接收广播，但价格已经非常有竞争性，因为这些芯片将被覆盖在全国所有电视机中。此外，EdgeBeam已经为希望利用混合网络而无需开发的终端用户提供了产品。
五、广播RTK：边缘的新网络层
广播RTK使用ATSC 3.0在最后一英里范围内分发GNSS校正数据。这创建了一个新的边缘网络层，可以支持GNSS和其他数据应用，包括：
·高精度GNSS校正
·定位数据的多播分布
·从蜂窝网络卸载适当的高流量流量（例如视频）
·工业和交通系统的企业级可靠性
通过将沉重的下行负载转移到广播，蜂窝网络得以专注于处理上行消息和移动支持——这是一种更高效的分工。这种混合架构不仅仅是为了提升单个设备的精度。它使得更强大的东西成为可能。
六、新一代共享情境真值
当许多设备同时运行在同一厘米精度的参考系上时，出现了一种新能力：共享情境真值（也称为共享态势感知）。这指的是对车队、系统或环境中位置和时间的一致实时理解。混合RTK通过同时向大量设备提供同步、高精度的PNT来实现这一目标。通过将RTK传输转交给广播网络，蜂窝及其他通信网络就可以与其他本地设备共享设备的位置和其他数据。
什么是共享的？
·精确位置
·精准时间
谁在分享？
·车辆
·车队
·无人机
·工业机器人
·基础设施传感器
·紧急服务
·保险和物流平台
它能实现什么？示例包括：
·通过车道级警觉实现更安全的ADAS/ADS
·无人机和自主系统的碰撞避免
·利用精确、时间对齐的移动历史进行车队优化
·通过可靠的行为测量改进保险模型
·通过时间同步位置记录实现更快的事故解决
·道路危险或施工区的基础设施与车辆协调
仅在交通方面，EdgeBeam的混合RTK解决方案就能让整个交通系统更加安全、更可预测——而不仅仅是单辆车辆。更重要的是，这比单纯基于手机的解决方案更高效。
七、结论：PNT传递的根本性转变
物联网增长、精度需求和GNSS漏洞威胁的存在迫使人们重新思考高精度定位的交付方式。混合RTK——以广播为主下行链路，蜂窝网络作为补充路径——提供了一种可扩展、弹性强且经济的解决方案。对于从汽车、物流到公共安全等多个行业，高精度PNT从“可有可有”向“必备”的转变已经在进行中。随着混合RTK网络的扩展，实现厘米级大规模精度的能力将开启新的应用、新的效率以及设备理解和交互方式的新期望。EdgeBeam Wireless 正在构建这一新的校正层——为未来数年将依赖精确可靠定位的数十亿设备设计。