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1、一、RTK定位原理RTK(RealTimeKinematic)技术又称载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。载波相位差分方法分为两类:1)修正法。即将基准站的载波相位修正值发送给流动站,改正扰动站接收到的载波相位,再求解坐标,属于准RTK技术;2)差分法。即先求解起始相位差整周模糊度(RTK初始化),然后进行实时差分,属真准RTK技术。它要求基准站GPS接收机实时地把观测数据传输给流动站GPS接收机,流动站GPS接收机,流动站将接收到的数据连同自身采集到的数据进行实时差分处理,可实时求解出厘米级的流动站
2、三维坐标。二、GPSRTK测量模式测量过程中要求GPS接收机在每一流动站上,静止地进行观测。在观测过程中,同时接收基准站和卫星的同步观测数据,实时解算整周未知数和用户站的三维坐标,如果解算结果的变化趋于稳定,且其精度已满足设计要求,便可以结束实时观测。一般应用在控制测量中,如控制网加密;若采用常规测量方法(如全站仪测量),受客观因素影响较大,在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难,而采用RTK快速静态测量,可起到事半功倍的效果。单点定位只需要5min-10min(随着技术的不断发展,定位时间还会缩短),不及静态测量所需时间的1/
3、5,在工程测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。1.快速静态定位模式二、GPSRTK测量模式测量前需要在一控制点上静止观测数分钟(有的仪器只需2s-10s)进行初始化工作,之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时确定采样点的空间位置。目前,其定位精度可以达到厘米级。动态定位模式在公路勘测阶段有着广阔的应用前景,可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量2s-4s,精度就可以达到1cm-3cm,且整个测量过程不需通视,有着常规测量仪器(如全站仪)不可比
4、拟的优点。2.动态定位三、在工程测量中的应用1.控制测量在一些高精度控制测量中,依然使用高精度GPS静态测量方法,但在一些图根控制和精度要求不是很高的控制测量中,应用RTK技术只需要作业人员在点位上测量几秒钟,就可以实时得到定位结果,大大提高了作业率。但是用RTK作测区控制,由于缺少检查条件,为了保证作业精度,可以采用两种方法来解决:1)用同一个基准站把所有点位测量两次,比较两次的差值;2)用两个不同的基准站将所有的点位分别测量一次,比较两次的差值。用两个不同基准站进行RTK测量时,如果基准站的坐标精度不是很高,比较的差值可能
5、比较大,而且会体现出一种系统性。因为基准站的已知点误差在RTK测量中不能消除,并且会作为固定误差存在下来,这样比较的差值里面就包括已知点误差和测量误差两部分。而用同测站测量两次,只含有测量误差,比较的差值就很小。三、在工程测量中的应用2.碎部测量如果直接用RTK测图,可以不布设各对控制点,改变了传统的/先控制、再测图的做法。RTK仅需一定数量的基准点,就可以高精度并快速地测定地形点、地物点的三维坐标。无论是平板仪测量,还是电子平板测量,都要求测站与测站之间通视,至少需要2-3人操作,而采用RTK技术,仅需要1人持仪器在测区内采
6、集数据,并同时输入点号和三维坐标,应用数字化软件可以生成各种比例尺地形图,大大提高了测图的效率和精度。四、RTK在工程测量中的要求(1)能同时接收5个以上的GPS卫星。星数问题限制了RTK技术的应用范围,在城镇、林荫、山地等地区,凡所测星数少于5个时,RTK测量就会遇到困难。随着科技的不断发展,这个问题会被逐步的改善。(2)迁站过程中不能失锁。但保证迁站过程中不失锁却很难,当迁站过程中经过树下、立交桥、隧道时,都有可能失锁。失锁后,必须重新初始化,即重新确定整周模糊值,确定整周模糊值的时间和可靠性,取决于4个因素:单频机或双频
7、机、所测星数、至基准站的距离、RTK软件质量。四、RTK在工程测量中的要求(3)必须能同时接收到GPS卫星的信号和基准站播发的差分信号。这是决定RTK技术能否成功的关键因素,也是制约RTK测量效果的重大因素。RTK系统的数据传输多采用超高频(UHF)、甚高频(VHF)和高频(HF)播发差分信号,一般国际测绘领域的RTK技术应用中,都采用UHF电台播发的差分信号,这要求基准站和流动站之间的天线必须“准光学通视”。五、GPSRTK应用于工程测量中的优点相对于常规测量来说,GPSRTK用于工程测量主要有以下特点:1)测量精度高。GP
8、SRTK观测的精度明显高于一般常规测量,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达1×10-6,在大于1000km的基线上可达1×10-8。2)测站间无需通视。GPS测量不需要测站间相互通视,可根据实际需要确定点位,使得选点工作更加灵活方便。3)观测时间短。随着GPS测量技术
