RTK+GPS技术在水深测量中的应用与探讨

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1、RTKGPS技术在水深测量中的应用与探讨广东海事局张清华李伟摘要：本文主要介绍了应用姗(GPS技术进行水深测量的基本方法、思路及一些注意事项，随着RTKGPs技术在陆地测量和放样的应用的成熟，在水深测量中使用RTK技术亦越来越得到广泛的应用。关键词：RTK；GPS；水深测量1RTKGPS的简单介绍大多数的RTKGPS是高度集成的双频GPS一体机，它将CPS天线、CPS接收机、扩频电台、电池全部整合在一起。它可以在测量中马上获得某个点准确的坐标．做到”所到印所得”的特点。技术特点▲全视野跟踪▲LI&L2全波长载渡相位

2、跟踪▲C／A．P1。P2码跟踪▲具有on—the一嘶初始化设置的专有的RTK处理技术▲快速整周模糊度确定(1—2个历元)▲基准站、移动站互换▲自带内存记录原始数据▲NavCom的RTK格式和标准的RTcM2．2版本以及CMR格式▲提供NMEA0183格式数据输出或者二进制NavCom格式输出▲专利的多路径消除技术性能指标▲RTK定位精度(RMS)：水平：

3、／A码：20cm@42曲一Hz▲载波相位噪声：L1：0．95衄@42dB—HzL2：085rnm@42dB—IIz▲用户可定义的输出速率：定位数据：25Hz，10Hz，5Hz，2Hz，1Hz原始数据：50Hz，25Hz．10Hz，5Hz．2Hz．1Hz▲数据延迟：定位数据(PVT)<20ms原始数据‘加ins▲初次定位时间：冷启动<608(典型情况)重新捕获<<18(短暂失去信号，时间小于3秒)整周模糊度解算‘2秒(90％的概率)▲动态：加速度：69；速度<300m／s；高程<18000米(受到出口限制)端口配置▲

4、数据接13：2个串I=1，从1200bps到115200bps▲控制口功能：NCT专有：数据、控制RTCMI／O：码差分和载渡相位R'rK改正数CMRI／0：RTK改正数NMEA：数据▲输入／输出数据消息：NCT专有：定位数据、原始数据、卫星信息、导航质量、接收机命令NMEA信息(输出)fALa，GGA，GLL，GSA，GSV，RMC，Vtan码差分改正数：RTCM1或者9．WAAS／EGNO$、耽rRTK改正数：脚专有格式、RTCMl8／'19＆20／21．CMR(信息0，1，2)▲LED显示(缺省)：电池1状态

5、；电池2状态；链路状态：基准站状态‘2GPS定位技术的原理常规的GP$测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTKGPS是能423够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(Real—timekinematic)方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。高精度的GPS测量必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

6、坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集卿观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。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周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，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必要的几何图形，则流动站

7、可随时给出厘米级定位结果。3RTKGPS在水深测量使用中的特点以往的水耀测量多采用交会定位，故测量工作受气象的影响较大，精度难以保证，测量工作难度大，外业测量人员也很艰苦，且成图时间长。使用GPS技术后，这些困扰水上测量工作的问题就迎刃而解了。随着GPS技术的不断发展，特别是RTK技术的出现，使得水上测量可以采用GPS元验潮方式进行工作(RTK方式)成为可能；加之RTKDGP$的精度比一般的DGPS精度高(实时RTK测量精度为水平：12cm+1凹m高程：25册+1即m)，其精度可以达到cm级，在进行大比例尺的水深测

8、量图中使用其定位就更精确，从而大大提高了测量精度和测量成果可靠性，同时减少了测量人员的劳动强度。4无验潮水深测量的理论基础如图A所示，h为测深仪探头吃水线到GPS天线的高度，厶为设定吃水，z为测得的水深度。Zm为绘图水深，日为RTK测得的高程，则水深水位=H—h，1、Z肌=Z一水位=Z一(占一h)当水面由于潮水或者波浪升高时，H增大，相应地z也增加相同的值，