gpsrtk在铁路既有线测量中应用

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1、GPSRTK在铁路既有线测量中应用摘要：系统介绍了GPS的组成和定位原理，以灵锐S82GPS接收机为例，介绍GPSRTK在铁路既有线测量中的应用过程和注意事项，通过阐述GPSRTK在测量中的优势，展望了GPS测量在铁路建设和养护维修中的前景。关键词：GPS-RTK；既有线；测量中图分类号：U449.52文献标识号：A文章编号：2306-1499(2013)01-0148-31.引言铁路既有线的测量，目的是将既有线的现状准确地反映出来，为养护和维修提供依据。采用全站仪进行既有线的测量，受地形条件、气候条件等制约因素的限制，而且在测量时必须用对讲机进行方向及距离指挥，而且不时受到行车的干扰

2、，速度很慢。若遇到视线被挡，还必须测转点，移动测站。目前我段线路都是山区铁路，通视条件普遍不理想，采用常规测量手段很困难。采用GPSRTK技术，不受通视条件、气候等制约因素限制，主站及流动站无须指挥，依据流动站的数目，可同时放出多个点，各个点间误差不积累。下面以灵锐S82GPS接收机为例，介绍GPSRTK在铁路既有线测量中的应用过程。GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系统，是美国国防部于1993年底建成的军民两用卫星导航定位系统。近年来，GPS技术在我国测绘领域的推广应用迅速发展，是一种新型的定位技术。RTK(Real-timekinematic)方法，即

3、载波相位动态实时差分，就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。可以达到既有线测量的要求。1.GPS系统的组成GPS主要由空间部分、地面控制部分和用户部分组成。2.1空间部分GPS的空间部分由24颗分布在6个倾角为55°的几乎为圆形轨道上绕地球运行的GPS工作卫星组成，每个轨道上有4颗卫星，卫星的平均高度为20200km。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的导航电文(信号)，其运行周期约为12恒星时，约为11小时58分，确保全球任一位置在任何时间均能接收到最少4颗以上卫星信号，最多可以接收11颗卫星信号。2.2地面

4、控制部分GPS的地面控制部分由分布在全球的一个主控站、五个监控站和三个注入站构成。2.3用户部分GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机、气象仪器等组成，其作用是接收GPS卫星发出的信号，利用信号进行导航定位等。2.3.1GPS接收机GPS卫星接收机的基本结构是天线单元和接收单元两部分。天线单元的主要作用是当GPS卫星从地平线上升起时，能捕获、跟踪卫星，接收放大GPS信号。接收单元的主要作用是记录GPS信号并对信号进行解调和滤波处理，还原出GPS卫星发送的导航电文，解求信号在站星间的传播时间和载波相位差，实时地获得导航定位数据或采用测后处理的方式，获得定位、

5、测速、定时等数据。微处理器是GPS接收机的核心，承担整个系统的管理、控制和实时数据处理。2.3.2GPS数据处理软件GPS数据处理软件是GPS用户系统的重要部分，其主要功能是对GPS接收机获取的卫星测量记录数据进行“粗加工”、“预处理”，并对处理结果进行平差计算、坐标转换及分析综合处理。解得测站的三维坐标，测体的坐标、运动速度、方向及精确时刻。GPS数据处理技术也处在不断更新之中，各系列GPS接收机制造厂家研制的处理软件也各具特色。3.GPS定位技术原理分别为卫星A,B,C在时刻ti的空间直角坐标。GPS系统常用的坐标系统有WGS284(GeodicalSystem284即世界大地坐标

6、系284)、1954年北京坐标系、1980年西安大地坐标系。然后根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换求出所使用的坐标系统的坐标。2.GPS在铁路既有线测量中的测量方法4.1GPS基准站的设置(1)基准站应安置在对天空比较开阔的地方，应该能够看到高度角13°以上的天空。基准站应远离强干扰源，如高压线、移动电话发射台、大面积水体等，否则观测精度及数据链连接距离均会受到很大影响。(2)接好电台天线和电源线，打开电源开关和电台开关，在电台上选取1〜4通道中的任何一个，但是要注意要和手簿选取的通道一样。在实时测量前，必须保证电台天线和电台相连，否则电台会收不到信号。当流动站出现长时间断链或

7、连续出现断链时，若周围无任何干扰源，应及时查看电台电源情况。4.2GPS流动站的设置(1)流动站包括GPS天线、GPS接收机、无线电通讯接收设备、电源、流动站控制器(手薄)等设备。(2)流动站接收机只需打开开关即可使用，不需做任何设置。(3)手薄的设置比较繁琐，开机后，打开其中的工程之星，首先根据基准站的设置选取1〜4通道中与基准站一样的通道，使流动站接收电台的频率与基准站发射电台的频率一致。当流动站开机时收不到基准站信号时，应首先查看接收电台