gps实时动态定位原理和应用解析

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1、GPS实时动态定位原理和应用解析　　摘要：随着我国经济的高速发展，为了满足工程施工、测绘等工作的需要,采用GPS实时动态定位技术的测绘系统逐步进入我国市场。本文简要介绍了RTKGPS技术的原理和应用，这将使我们更加地容易对这类系统进行识别与管理。关键词：GPSRTK动态定位测绘中图分类号：P24文献标识码：A一、概述RTK(Real-Time-Kinematic)技术是GPS实时载波相位差分的简称。这是一种将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在1～2秒时间内得到高精度位置信息的技术。1.1RTK的工作原理RTK的工作原理

2、是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体(称为流动站)上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。7精密GPS定位均采用相对技术。无论是在几点间进行同步观测的后处理(RTK)，还是从基准站将改正值传输给流动站(DGPS)，这些都称为相对技术，以采用值的类型为依据可分为4类：(1)实时差分GPS，其精度为1m～3m;

3、(2)广域实时差分GPS，其精度为1m～2m;(3)精密时差分GPS，其精度为1cm～5cm;(4)实时精密时差分GPS，其精度为1cm～3cm。二、RTK系统基准站的组成和作用RTK系统基准站由基准站GPS接收机及卫星接收天线、无线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成，RTK系统基准站的作用是求出GPS实时相位差分改正值，然后将改正值通过数传电台及时传递给流动站以精化其GPS观测值，进而得到更为精确的实时位置信息。GPS-RTK作业能否顺利进行，关键因素是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。它与无线电数据链电台本身的性能、

4、发射天线类型、参考站的选址、设备架设情况以及无线电电磁环境等有关。7一般数据链电台采用400MHz～480MHz高频载波发送数据，而高频无线电信号是沿直线传播的，这就要求参考站发射天线和流动站接收天线之间没有遮挡信号的障碍物。这些障碍物在陆地上主要是建筑物、无线电信号发射台等，在海上则主要是地球曲率的影响。为了尽量避免参考站设备之间的干扰，在GPS-RTK作业时，大于25W的数据链电台的发射天线，应距离GPS接收天线至少2m，最好在6m以上;发射天线与电台的连接电缆必须展开，以免形成新的干扰源。电台所使用的频率和电台功率必须经过国家和

5、当地无线电管理部门批准，使用时可能会受到某些限制。三、RTK流动站的组成和作用流动站的UHF电台接收基准站的信号，同时也接收相同的卫星信号，用配备的TSC1控制器进行实时解算。流动站数据链电台的功率为2W，其电源和卫星接收机共用，不需另配电池。基准站GPS接收机与TRIMMRKⅡ电台之间的数据传输波特率为38400，TRIMMRKⅡ电台与流动站GPS接收机之间的数据传输波特率为4800，流动站中的UHF数据链电台与流动站GPS接收机之间的数据传输波特率为38400。为了保证流动站的测量精度和可靠性，应在整个测区选择高精度的控制点进行检

6、测校对。选择的控制点应有代表性，并均匀地分布在整个测量区。(1)若基准站安置在已知点上，则输入已知点的坐标，进行坐标的转换(WGS—84转换成BJ54或其他坐标系)。7(2)若基准站安置在未知点上，(在城市测量中，有时为了控制更远和更大的范围，根据RTK的特点，可将基准站架设在没有控制点的高楼顶上)，在启动基准站时，则需输入该点的WGS—84坐标，进行坐标的转换(WGS—84转换成BJ54或其他坐标系)。求得WGS—84坐标的方法是：开机后，在TSC1控制器上进行初始化操作，然后按here键即可求得该点的WGS—84坐标。四、RTK定

7、位测量的准备工作RTK定位测量的准备过程如下：(1)外业踏勘。(2)收集资料。(3)制订观测计划。(4)星历预报。(5)器材准备：经检定合格的GPS接收机[基准站+流动站(含TSC1)]一套;12V/60A电源(含充电器)，数据链电台一套;手机或对讲机(每台GPS接收机上配一个);每台GPS接收机配观测记录手簿一本。(6)运输工具：自备汽车或租车。五、GPS网络RTK技术(VRS系统)5.1概述(1)GPS实时差分定位RTK技术的缺点①用户需要架设本地参考站。7②误差随距离的增加而增长。③误差增长使流动站和参考站的距离受到限制，一般小

8、于15公里。④精度为1cm+1ppm，可靠性随距离增大而降低。(2)虚拟参考站方案中VRS的特点与技术优势虚拟参考站方案中，VRS的实施将使一个地区的测绘工作成为一个有机的整体，这改变了以往GPS作业“单打独斗”的局面，