RTK测量中的几个关键技术

《RTK测量中的几个关键技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、整周模糊度及有关技术摘要本文简要地论述了RTK测量小的整周模糊度求解、无线电数传及起算数据确定、实时质量监控及GPS高程等几个关键技术，并针对这些关键技术指出了RTK作业中应注意的问题和应采取的必要拮施，以供作业时参考。主题词整周模糊度数据传输转换参数实时质量GPS高程序言RTK测量技术是在静态GPS定位技术的基础上发展起来的一种实时动态定位技术。该项技术乂以快速整周模糊度求解、无线电数传、实时质量监控等关键技术取得新的突破，才使RTK测量技术得以成功应用。然而我们必须看到RTK测量技术毕竟是一门止在发展的高新技术，它的优越性令人瞩目，应用前景十分广阔，但在现场环境不佳

2、的情况下也会遇到一些困难，其表现特点是在复杂地区进行RTK测量，往往因外界环境影响造成卫星失锁，使放样速度减慢，数据链通讯困难，难以立位。特别是卫星信号和数据信号因某种原因中断时,将无法进行工作。有效卫星颗数不够时，也将影响止常工作。又由于电台功能限制，加Z外界电磁波的干扰和测站周围的障碍物产生的反射波影响，使得数据信号必将产生干涉时延效应，由此必然影响RTK的工作效率和工作质量。但是，我们坚信随着RTK技术的进一步深入发展，求解整周模糊度取得新的突破，短波数据通讯技术有了进一步的改善，抗多路径效应T扰有了明显的提高，测区有了精确的大地水准面资料的条件下，RTK测量技术

3、将会得到更加广泛的应用。RTK技术实现的关键和难点，是在运动中实现整周模糊度的求解。要实时处理载波相位观测值，应根据最小二乘原理来解算每一个历元的观测值。其关键之处在于实时地搜索并唯一地判定相位观测值的初始整周模糊度，这就叫动态初始化。由于在动态环境下作业，接收机不一定具备以静态方式完成整周模糊度求解的条件，RTK作业过程中，也往往不可能随吋随地停下来重新进行静态初始化。同时，在作业过程中不可避免地存在种种干扰因素，包括障碍物遮挡来自卫星的信号，各种无线电干扰源造成信号的失锁或信号质量出现严重下降，还有数据通讯的频繁屮断等等。参考站和流动站之一，或同时出现上述问题，如果

4、不能迅速加以恢复的话，都将有可能导致RTK测量工作的失败或出现错误成果。因此,需要较长时间才能完成动态初始化的RTK设备，是不能进行RTK作业的，只有在1一2分钟时间内完成初始化的仪器，才能进行RTK作业。随着流动站离开参考站的距离不断加大，初始化所需的时间也会有所增加。在10Km左右的长边实时测量中，正常初始化时间仍应保持在1—2分钟左右。为了解决RTK初始化问题，常用的搜索方法有四种：（1）消去法：它建立在消去不适当的整周数集合上，是由Hatch（海茨）提出的，要求观测5颗以上卫星，并用其屮的4颗求解，确定其搜索范围。在搜索范用内同其余每颗卫星观测值比较差值，取差值

5、的平方和。如果超过了某一个整周模糊度解集所允许的上限，即予删除，此后也不再进一步检核该组整数解。当余下唯一一组解集时，取该组为最后结果。（2）模糊度函数法：其理论基础最初是rflCounselman（科恩塞尔曼）等人于1981年建立，并用于VLBI（甚长基线干涉测量）数据处理。Remondl（雷蒙迪）成功地将它用于GPS数据处理。这种方法对周跳不敏感，且与初始整周数无关。在初始值精度较高的前提下，通过对儿分钟观测数据采取逐级加密的搜索策略，直接确定点位的精确解。有了精确解，不难反算、传递并维护一组整周未知数，实现RTK作业。（3）快速模糊度逼近法（FARA）：Frei（

6、菲尔）等人将这种搜索方法称为整周模糊度快速逼近技术。它是以数理统计理论为依据，在某一估值解的空间内来搜索一组方差之和为最小的或然整周数解集，再根据一定标准来判断它优于其它解集的显著性。这种方法对提高作业效率起到了很大的作用，使原来观测半小时至1小时的静态测量减少到5分钟左右的时间。在这种基础上Euler（尤勒）等人进一步改进了这种搜索技术，并成功地应用于RTK作业。（4）组合波搜索技术：近期人们利用双频仪器的L1和L2和位组合快速实现求解模糊度，在运动中完成初始化。这种方法首先是用伪距来求出整周模糊的近似估值，然后再对伪距噪声及多路径效应进行平滑，以减少整周数搜索个数。

7、在此基础上利用带观测噪声（约60Cm）的P码和LI、L2组合成宽波，就容易发现和修复周跳，从而大大减少了给定的搜索空间上整周未知数，即使用统计方法來快速可靠地确定跟踪」J星的正确整周模糊度。上述第一种方法仅就每个历元数据做出判断，往往因观测噪声导致统计意义的弃真，最后可能采纳一组错误的整周数。第二种方法在初始化条件欠佳时可能导致发散而且费时。第三、四种方法是冃前认为成熟的方法，它采用当前时刻为止的所有的历元观测值，同时会自动追加观测值，验证解集的可靠性，因而不会出现发散问题，所以能在短时间内实现动态初始化，为RTK应用于实际提供了可靠技术