浅析rtk技术在工程测量中的应用

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1、浅析RTK技术在工程测量中的应用摘要：本文概括了RTK技术作业模式的发展历程和有关基本理论，阐述了RTK技术作业模式的有关技术问题，分析了影响GPS-RTK精度的因素及应对措施，介绍了RTK的作业过程，利用RTK技术在工程测量中的应用实例，得出了RTK技术具有工作效率高、定位精度高、全天候作业、数据处理能力强和操作简单易于使用等特点，通过将RTK测量和传统测量进行对比，总结出RTK技术在工程测量领域应用中的优缺点。关键词：RTK技术工程测量引言：1973年12月，美国国防部批准他的陆海空三军联合研制新的卫星导航系统：NAVSTAR/GPS。它是英文“Navigati

2、onSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem”的缩写词。其意为“卫星测时测距导航/全球定位系统”，简称GPS系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。该系统从1973年开始研究，到1993年完成全部工作卫星组网工作。该系统由24颗卫星组成，卫星分布在相隔60°的6个轨道面上，轨道倾角55°，卫星高度20200km，卫星运行周期11h58m，这样在地球上任何地点、任何时间都可以接收至少4颗卫星运行定位。由于GPS具有实时提供三维坐标的能力，因此在民用、商业、科学研究上也得到了广泛应用。它不仅具有全球性、全

3、天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。从静态定位到快速定位、动态定位，GPS技术已广泛应用于测绘工作中。随着卫星定位技术的快速发展，人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。而目前使用最为广泛的高精度定位技术就是RTK(实时动态定位：Real-TimeKinematic)，RTK技术的关键在于使用了GPS的载波相位观测量，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度(分米甚至厘米级)的定位。一、RTK定义概述与原理及其系统组成（一）RTK简介及基本原理高精度的GPS测量必

4、须采用载波相位观测值，RTK定位技术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。基准站把接收的所有卫星信号(包括伪距和载波相位测量值)和基准站的一些信息(如基准站的坐标，天线高等)都通过系统传送到流动站，流动站本身在接收卫星数据的同时，也接收基准站传送的卫星的数据。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和

5、必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。在流动站完成初始化后，把接收到的基准站信息传到控制器内(一般是微型计算机)，并将基准站的载波观测信号与本身接收到的载波观测信号进行差分处理，即可实时求解得出两站间的基线值，同时输入相应的坐标、转换参数和投影参数，即可实时求得实用的未知点坐标，历时不足一秒钟。因此要求GPS接收机要具备很强的运算能力，RTK的工作原理图见1-1。数据调制GPS接收机发射电台基准站收讯机数据调解GPS接收机数据调解流动站图1-1RTK的工作原理图（二）RTK的系统组成GPS-RTK系统由一个基准站，若干个流动站及通讯系统三部分组成。基准站

6、包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射设备使用的电源及基准站控制器等部分。在有的GPS-RTK系统中，基准站GPS接收机本身具有数据传输参数、测量参数及坐标系统等内容的设置功能，使控制器与GPS接收机合二为一体。该系统的结构图见图2-1，RTK的系统组成图见图2-2。GPS接受机控制屏GPS接受机电源电源无线电接受系统无线电发射系统显示控制屏GPS天频反射天频GPS天频图2-1RTK系统结构图1.GPS接收机GPS接收机的功能是接收、处理和存储卫星信号。一个RTK系统至少需要两台GPs接收机，一台为基准站，一台流动站。2.电台RTK系统中基准站和流动站的GPS

7、接收机通过电台进行通信联系。因此，基准站系统和流动站系统都包括电台部件。如前所述，基准站GPS接收机必须向流动站GPS接收机传输原始数据，流动站GPS接收机才能计算出基准站和流动站之间的基线向量。3.掌上电脑掌上电脑，是流动站系统的用户介面。RKT系统中的掌上电脑在功能上很像全站仪系统中的数据采集器。很多时候，RKT系统和全站仪系统会使用同样的数据采集器软件(即TDS)作介面。RTK系统中每个流动站只需用到一部掌上电脑(电子手簿)。图2-2RTK系统的组成图4.电源系统基准站和流动站都需要电源才能工作。在流动站中，GPS接收机和电台使用同一电源。在基准站中，GP