GPS快速静态和GPSRTK在控制点测量中定位方法比较_周文学(1)

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1、GPS快速静态和GPSRTK在控制点测量中定位方法比较12周文学王晓惠(1.广西第二测绘院柳州545006；2.广西柳州市国土局柳州545006)摘要：本文结合容县测区1∶500数字化地形图测绘项目,介绍了快速静态技术(PPK)在一级GPS控制测量中的应用。通过与GPSRTK的比较，分析得出快速静态技术在控制测量中的优势。关键词：GPS快速静态测量GPSRTK测量1引言随着GPS硬件技术的日益完善,相应的软件技术也得到迅猛发展。常规的静态测量技术一般应用在要求高精度测量的工程项目中，至少得有三台接收机，且作业时间一般需要40～60分钟，甚至

2、更长。但有一些作业精度要求不是很高，利用GPSRTK测量又达不到作业要求的精度，在这样的情况下，利用快速静态测量既提高了作业效率，也满足了作业要求的精度。2GPS快速静态定位原理对于相距不超过20km的两点进行相对定位，通常需要1个小时左右的同步观测，方可确定载波相位的初始调整周未知数，推算出站标坐标差向量，这是经典的静态定位；但随着接收机技术和处理模型技术的改进，即所谓“基于快速模糊度解算FARA（fastambiguityrWsolutionapproach）快速静态定位”的提出，要探索出了新的基线解算方法。2.1基线解算的过程FARA

3、是站星双差分模型为基础的，其解算分三步进行：第一步：初始平差，计算基线向量的浮动解。（1）基线向量双差浮动解。（2）整周模糊度参数的实数解。（3）验后单位权方差及协因数阵数等。第二步：确定整周模糊度参数的整数解。第三步：计算基线向量的固定解。将第二步所得的整周模糊度参数的整数，再次进行基线解算，得出基线向量的固定解。2.2确定整周模糊度参数的方法在基线解算的三个步骤中，第一、三步算法模式较确定，第二步为关键，常规方法是利869用初始平差所得到的整周模糊度参数的实数解及标准差，以实数解为中心，在其左右一定范围内置信水平为1-a、自由度为f的t

4、分布概率密度参数的组合中，即备选的整周模糊度参数组的组数中，将各种组合作为整周模糊度参数的整数解固定下来，再次进行基线处理，将产生单位权方差最小的那组解作为整周模糊度参数最终的整数解，与此对应的基线向量解为最终的基线向量固定解。FARA对基线解算方法的改进主要是确定整周模糊度参数这一步，常规方法只用了初始平差所得到的整周模糊度参数的实数解及标准差，即只用了初始平差所得到的整周模糊度参数的方差阵主对角线上的元素，而FARA则充分利用了初始平差所有的结果，即还包括了方差阵非对角线上的元素，正是此算法减少了确定整周模糊度的时间。3工程案例分析3.

5、1项目介绍为加强国土资源管理和满足城镇规划建设需要，容县国土开发储备中心委托我院对容县城区和城郊进行1∶500数字化地形图测绘。测区位于广西东南部，东经110°29′～110°35′，北纬22°46′～22°52′；属南亚热带季风气候，长夏无冬，光照充沛。地势较为平坦，多为丘陵地。3.2仪器设备本次作业我们使用经检验合格的美国天宝公司生产的5700双频接收机3台。投入作业人员2人，小汽车1辆，电脑1台。3.3技术要求GPS外业观测采用快速静态定位作业模式和GPSRTK作业模式时，所执行的技术要求如下表。卫星高同时观测有观测时项目采样间隔（s

6、）GDOP时段长度作业距离(km)度角效卫星数段数快速静态≥15°≥515≤8.0≥10min≥1.6≤20GPSRTK≥15°≥51≤8.05s3≤203.4作业方案测区已施测有C级GPS点1个和D级GPS点7个，分布于测区中央和周围，可作为控制测量的平面起算点；测区有3个国家水准点（即I梧廉13、III藤海44和III藤海45）可作为水准测量的起算点。本测区作业面积约9.1km2,其中一级埋石点119座。为了比较快速静态测量和GPSRTK测量的测量精度，分别对它们进行快速静态测量和GPSRTK测量，平面精度采用全站仪进行实测比较，高程精

7、度采用四等水准实测比较。3.4.1快速静态测量测量快速静态有多种作业方式：有单基准站作业、双基准站作业和无基准站环行作业方式。870本次作业采用单基准作业方式，即1台仪器作为基准站固定不动，另2台接收机作为流动站，依次到各待定点观测，当初始化后，观测15分钟，取得足够的观测数据后关机，迁往下一点继续作业。流动站的作业顺序和时间没有严格的限制，但只有在基准站接收机数据采集灯闪烁（即基准站记录数据）的情况下，当天的作业才有用。3.4.2GPSRTK测量本次GPSRTK测量也采用基准站+移动站模式进行测量，即一台仪器固定不动，另两台仪器作为流动站

8、，依次到各待定点观测，每个点观测3各时段,每时段观测5秒钟，迁往下一点继续作业。流动站的作业顺序和时间也没有严格的限制，但只有在移动站接收到基准站发射的无线电信号时，才能作业。3