rtk航道测量技术及作业步骤研究

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1、RTK航道测量技术及作业步骤研究　　摘　要：本文基于笔者多年从事海洋测绘的相关工作经验，以RTK技术在海洋测绘中的应用为研究对象，论文重点论述了航道测量的基本作业步骤和转换参数的求取方法，探讨了影响航道测量精度的因素和应该采取的对策，最后提出了笔者的简介，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。　　关键词：RTK航道测量转换参数精度　　中图分类号：P2文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0021-02　　1实时差分GPS测量技术　　RT

2、K测量的基本思想是，在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度。7　　（1）卫星信号接收系统在实时动态定位测量系统中。应至少包含两台GPS接收机，分别安置在基准站和流动站上。当基准站同时为多用户服务时，应采用双频GPS接收机，其采样率与流动站采样率最高的相一致。（2）数据传输

3、系统（数据链）。由基准站的数据发射装置与流动站数据接收装置组成，它是实现实时动态测量的关键性设备。其稳定性依赖于高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性。为了保证足够的数据传输距离及信号强度，一般在基准站还需要附加功率放大设备。（3）软件解算系统。实时动态定位测量的软件解算系统对于保障实时动态测量结果的精确性与可靠性，具有决定性的作用。　　2转换参数的求取方法研究　　根据RTK的原理，参考站和流动站直接采集的均为WGS84坐标，参考站一般以一个WGS84坐标作为起始值，实时地计算点位误差并由电台发射出去，流动站同步接收WGS

4、84坐标并通过电台来接收参考站的数据，条件满足后就达到固定解，流动站就可实时得到高精度的相对于参考站的WGS84三维坐标，这样就保证了参考站与流动站之间的测量精度。如果要附合到已知点上，需要把原坐标系统和现有坐标系统之间的转换参数求出来。　　RTK直接测量的坐标属于WGS84坐标系，而我们通常使用的是1954年北京坐标系、1980西安坐标系和地方坐标系，所以必须进行坐标系的转换。由于它们之间并不是一个椭球，如果要求得精确的转换参数，通常有七参数法和四参数法两种。转换参数的求取方法：一是使用已有的静态数据；二是采取现场采

5、集的方法，通过键入一定数量控制点的地方坐标，然后在这些控制点上采集WGS84坐标，通过点校正得到最佳转换参数，其转换参数的准确性与控制点的数量及分布有关。四参数和七参数并不是一个概念，四参数是同一椭球不同坐标系之间的转换参数，表示为△X、△Y、A（旋转角）、K（尺度比），七参数是两个不同椭球之间的转换参数，表示为△x、△y、△z、△α、△β、△γ、△κ7，三个平移、三个旋转和一个尺度参数。四参数和七参数是不能同时使用的，两者只能选其一，在具体测量时怎么确定这两种参数是一个关键问题。　　求取四参数是把WGS84的原始经纬

6、度作为北京54经纬度处理，这样一来就可以通过采集两个或两个以上的北京54已知点来求取。而七参数的求解方法一般是靠控制测量即静态测量，通过平差软件进行处理后自动求出七参数，在进行RTK测量时可直接输入使用。七参数相对于网参数来说，可以认为是更准确、精度更高，有条件的话尽量使用七参数。拟合参数是指高程拟合参数，在需要高精度的正常高高程值时，用RTK测量必须合理地求解高程拟合面，这样才能满足一般作业要求。　　3GPSRTK测深技术原理研究　　随着GPS全球定位技术的不断发展，GPS实时动态测量在实时导航定位方面的应用越来越广

7、泛。目前GPS定位中应用较多的是DGPS技术，这是一种采用简单的码数据（波长300　m）相位平滑的技术，定位精度在nm级，水下地形高程则需要通过验潮确定。对于大比例尺的水下地形测量或作业区远离陆域不便于验潮的地方，DGPS技术已难于满足要求，而GPS实时动态相位差分（RTK）是一种直接应用L1和L2载波（波长分别为19　cm和24　cm）相位的GPS定位技术，它在三维坐标上可以提供cm级的精度，在水下地形测量中无需通过验潮确定泥面高程，这种方法称为GPS无验潮测深。7　　假定参考站天线高为h1，参考站的正常高为h2，流

8、动站的天线高为h3，参考站GPS天线处的正常高和大地高分别为h4、h5，流动站GPS天线相位中心的大地高和正常高分别为h6、h7，换能器的瞬间高程为h8，测点高程为h。由图1中可以看出。　　根据GPS差分原理，参考站与流动站间的距离小于30　km，可认为下式成立：　　则换能器的瞬间高程h8=h1+h2-h3-（h5-h6）。换能器