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1、3GPSRTK技术在公路测量中的应用袁秋林,杨豪强(河南师范大学河南新乡,453007)摘要:首先简要介绍了GPS技术在公路测量方面的前景和RTK技术的基本原理,然后着重分析了GPSRTK定位中的关键技术,最后说明RTK技术在公路测量中的功能和作用。关键词:GPS;RTK;公路测量中图分类号:P228文献标识码:A文章编号:100829268(2006)0320026204GPS测量模式可分为静态测量和动态测量两1引言种模式,而静态测量模式又分常规静态测量模式和GPS在公路勘测中的应用,对高等级公路的快速静态测量模式,动态测量模式分准动态测量模勘测手段和作业方法产生了革命性的变革,极大地式和
2、实时动态测量模式,实时动态测量模式分提高了勘测精度和勘测效率,特别是实时动态DGPS和RTK方式。(RTK)定位技术在公路勘测、施工和后期养护、管RTK技术是以载波相位测量与数据传输技术理等方面都有广阔的应用前景。相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS[1]在公路测量中,GPSRTK技术主要有如下几测量技术。它具有如下优点:①工作效率高。在个明显的特点:①GPS测量可以极大地降低劳动一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可作业强度,减少野外砍伐工作量,提高作业效率。测量完4km半径的测区,大大减少了传统测量所实践证明,一般GPS测量作业效率为常规测量方需的控制点数量和测量仪器的设站
3、次数,移动站一法的3倍以上。②GPS作业有着极高的精度。它人操作即可,劳动强度底,作业速度快,提高了工作的作业不受环境和距离限制,非常适合于地形条件效率。②定位精度高。只要满足RTK的基本工困难地区、局部重点工程地区等。③GPS高精度作条件,在一定的作业半径范围内(一般为4km),高程测量同高精度的平面测量一样,是GPS测量RTK的平面精度和高程精度都能达到cm级。③应用的重要领域。特别是在当前高等级公路逐渐全天候作业。RTK测量不要求基准站、移动站间向山岭重丘区发展的形势下,往往由于这些地区地光学通视,只要求满足“电磁波”通视,因此和传统形条件的限制,实施常规的几何水准测量有困难,测量相比
4、,RTK测量受通视条件、能见度、气候、季GPS高程测量无疑是一种有效的手段。④GPS节等因素的影响和限制小,在传统测量看来难于开RTK技术将彻底改变公路测量模式。RTK技术展作业的地区,只要能满足RTK的基本工作条能实时地得出所在位置的空间三维坐标。这种技件,它也能进行快速高精度定位,使测量工作变得术非常适合路线、桥、隧勘察,它可以直接进行实地更容易更轻松。④RTK测量自动化、集成化程度实时放样、中桩测量、点位测量等。⑤GPS测量可高,数据处理能力强。RTK可进行多种测量内、外以大大提高工作及成果质量。它不受人为因素的业工作。移动站利用软件控制系统,无需人工干预影响。整个作业过程全由微电子技
5、术、计算机控制便可自动实现多种测绘功能,减少了辅助测量工作技术,自动记录、自动数据预处理、自动平差计算等和人为误差,保证了作业精度。⑤操作简单,易于流程来完成。使用。现在的仪器一般都提供中文菜单,只要在设站时进行简单的设置,就可方便地获得三维坐标。2RTK技术的基本原理数据输入、存储、处理、转换和输出能力强,能方便3收稿日期:200620322026GNSSWorldofChina/2006.3地与计算机、其他测量仪器通信。3RTK测量的关键技术RTK系统主要由基准站接受机、数据链及移动接收机三部分组成,如图1所示。它是利用2台GPSRTK测量的关键技术是整周模糊度的以上GPS接收机同时接收
6、卫星信号,其中一台安确定、差分数据的传输、坐标转换参数的求定。置在已知坐标点上作为基准站,另一台用来测定未3.1整周模糊度的确定知点的坐标(移动站)。基准站根据该点的准确坐目前,存在多种求解整周模糊度的方法,按观标求出其他卫星的距离改正数并将这一改正数发测过程中GPS接收机所处的状态来分,可分为动给移动站,移动站根据这一改正数来改正其定位结态法和静态法,但这些方法求解模糊度的时间较果,从而大大提高定位精度。它能够实时地提供测长,在进行动态使用时往往不能满足实时要求。本站点指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级文采用一种利用低阶卡尔曼滤波器进行动态快速精度。RTK技术根据差分方法的不同分为修
7、正法模糊度求解方法,可实现对模糊度的动态、实时求和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值解。实践表明,该方法简单易行、计算量少、快速准发送给移动站,改正移动站的接收载波相位,再求确,适合整周模糊度的快速动态求解。解坐标;差分法是将基准站采集到的载波相位发送利用GPS双差载波相位测量时,其数学模型给移动站,进行求差解算坐标。DD=GRn+λN0+νG(1)式中,DD为双差载波相位,G为由天线到卫星的方向矢量线
