静态控制测量与RTK测量共用接收机探析

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1、静态控制测量与RTK测量共用接收机探析摘要：文章分析了静态控制测量与RTK动态测量的同时应用，阐述了静、动结合的测量方法，并通过生产实例，该方法可靠，可供同行参考。关键词：静态控制测量RTKGPSGPS定位技术是在军工和航天及无线电通讯科学技术的发展基础上建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统，由空间部分、地面控制部分和用户设备三部分组成。它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星网（即所谓''天网”），向地球不断发射定位及时间信号。地球上的任何一个GPS接收机,只要接收到4颗以上的卫星发出的信号，经过计算处理后，就可报出GPS接

2、收机（目标）的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。GPS能够达到高精度、高速度、全天候和全球性的性能。高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。为了提高工作效率，本文研究了静态控制测量与RTK动态测量同时应用同一接收机的测量方法，大大提高了长输线路测量速度。一、GPS定位原理和方式GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至

3、几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及GPS系统信息,如卫星状况等。GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20m左右,对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为加左右。GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其他技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的

4、接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此，只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位精度也只能采用相位观测值。按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量，也可采用相位观测量，大地测量或工程

5、测量均应采用相位观测值进行相对定位。在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高、接收机间距离较远时（大气有明显差别），应选用双频接收机。二、GPS-RTK的定位原理GPS-RTK测量是一项比较新的技术，它具有点与点之间不要求通视，相对定位精度较高，地形测量快速、灵活的特点。与常规测量方式相比，在控制点比较少、地形条件复杂的地区更能发挥其优势。GPS-RTK定位

6、的基本原理是基准站实时地将测量地载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站，流动站通过无线电接收基准站发射的信号，将载波相位观测值实时地进行差分处理，得到基准站和流动站之间的坐标差AX、AY.AZ,计算出流动站的坐标。坐标差的计算采用最小二乘的平差计算方法，将双差分观测方程按泰勒级数展开后的公式为：V=AlXXl+A2XX2-f,其中，XI为基线矢量，X2为载波相位的整周模糊度。按最小二乘原则：VTPV二Min,用消元法先消去XI,求出X2模糊度。三、高程问题的解决方案(3)在测区控制点少的情况下，可以把基站架设在一个控制点上，利用另外一个控制点进行

7、检查后，实施测量工作。测量之前应输入基站的正常高，基站的仪器高及流动站的镜高。在这种方式下，认为流动站的高程异常与基准站的高程异常值相同，它适用的测区必须具有以下特点：测区距离控制点近，测区是平原地区，高程异常变化小、测量范围比较小。四、静态控制测量和RTK测量共同使用同一接收机的应用通常我们使用GPS接收机做静态测量时，都是用3台以上的接收机进行，但仅仅是做静态，在陕京三线输气管道工程线路测量中，把做静态的接收机同时用做RTK基准站的接收机，一机两用，实现了双重应用。一般情况是首级控制做完后进行加密控