载波相位差分技术在山地道路测量中的应用浅谈

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1、34道路交通城市道桥与防洪2014年10月第10期载波相位差分技术在山地道路测量中的应用浅谈王佳卿1,2，史晓忠，储友兵(1．同济大学测绘与地理信息学院，上海市200092；2．无锡市政设计研究院有限公司，江苏无锡214072)摘要：在野外实时测量中，载波相位差分技术具有实时性好、精度高、速度快等优点，在道路勘测与放样方面与常规测量相比具有明显的优势。从GPS—RTK技术的软、硬件环境，工作模式，数据处理，技术特点及精度影响等方面进一步探讨其在道路工程测量中中桩放线与纵横断面测量的应用。关键词：山地道路；载波相位差分技术；全球定位系统；实时动态测量；道

2、路工程测量；精度分析中图分类号：U412．24文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)10—0034—03基准站通过电台或者手机将观测数据和测站数O引言据传输给流动站，流动站将基准站传来的载波观目前，动态测量实时定位的GPS载波相位差测信号与流动站本身测得的载波观测信号进行分技术，简称RTK(RealTimeKinematics)定位技差分处理，解出两站之间的基线值，同时输入相术，就是基于载波相位观测值的实时动态定位技应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标，术。它能够实时提供测站点在指定坐标系统中的因此，RTK定位的关键除数据传输技术外

3、，还需三维定位结果，并且达到厘米级精度，其已经在施要有很强的数据处理能力。图1为GPS—RTK数工放样实践中成功应用。该技术保留了GPS测量据流程示意。的高精度，同时又具有实时性。1RTK技术特点1．1RTK的硬件条件一般来说，用RTK来进行作业的最低配置为：(1)可用于RTK作业的GPS接收机；(2)一对数据链；(3)电源设备。1．2RTK的软件条件RTK要求实时提供流动站相对于基准站的三维定位成果，并完成相应的坐标转换和投影计算。这样就必须有一个能提供功能比较强大的软件系统来支持上面的任务实现，同时软件还必须具有图1GPS-RTK数据流程示意图原有

4、的各种静态、动态及RTKGPS作业模式，而且1．4RTK的数据处理能够让用户对原有的软件版本进行升级，或者二(1)整周未知数的探索技术次开发，软件还应该与其他的测量仪器进行数据RTK的数据处理是在实时状态下在控制器内共享。在软件的使用上，用户可以选用RTK随机配进行的，基于线性无偏最小方差估计原理和卡尔备的工程软件，也可自行开发使用软件。曼滤波技术来处理每一个历元的观测值。一般说，1．3RTK定位技术的实现RTK作业的数据处理的关键也就是对整周未知数RTK定位技术需要在基准站与流动站之间的正确求解，能实时地搜索并且惟一地判断相对增加一套无线数字通讯系统

5、(亦称数据链)，将两观测量的初始整周未知数。一般常用的搜索方法个相对独立的GPS信号接收系统联成有机整体。有：消去法、模糊度函数法、优化Cholesky分解法、收稿日期：2014—03—31整周未知数快速逼近法(FARA法)。一般说来，优化作者简介：王佳卿(1982一)，男，江苏无锡人，工程师，从事工程勘察测绘工作。Cholesky分解法采用的是当前时刻为止的所有的2014年1O月第10期城市道桥与防洪道路交通35历元观测值，同时会自动追加观测值，与其他的搜分布、拟合模型等，一般在5～10CB内是能够做索方法相比，它的搜索速度的提高是十分显著的。到的。

6、总的来说，RTK的精度为CB级，一般的应用它运用了RATIO检验和OVT检验，能够有效地检是足够的[41。验解的可靠性，不会出现解的发散问题，是目前比2工程测量应用实例及精0度1评价0较成熟的方法之一【1]。0O1(2)坐标转换2．1工程概况y：为在定测中运用RTK技术，应首先建立RTK无锡市桃花山垃圾填埋场0盘z山公路位于无锡作业的基准站网络，即控制网。点之间的距离可以市滨湖区，设计全长约5km。现状0地形多为山岭丘是几公里或十几公里，这些点构成线路的首级控陵。该工程由于通视条件较差，其中桩放样及纵横y嗡0制网，它不仅有WGS一84坐标，同时也有线路

7、坐断面的测量采用LeicaRX●1●2●5●0●X●●C●GPS—RTK和标系的坐标。在RTK作业时应求得转换参数以进LeicaTCR802／全站仪结合进行测设。行两种坐标系的实时转换。在两个控制点间的线2．2作业原则与特点路应选用该两点的两套坐标求转换参数。道路的中线放测最重要的原则是要保证所放在整周模糊度正确求解以后，系统按单差观测点均能在设计线路上，平面位置误差不应超过测方程给出基线向量的解(ax．i，△，Azij’i为基5—10cm，高程误差不应超过±5om。在该工程准站，，为流动站)，顾及基准站的地心坐标(yi，中，设计线路带状区域有本地GP

8、S平面控制网，所i)，则给出流动站的瞬时地心坐】：以采用本地城市坐标系。采用传统方法用布设导X