GPS-RTK技术的原理及其在工程测量中的应用.pdf

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1、GPS—RTK技术的原理及其在工程测量中的应用闫志港宿迁泽达职业技术学院坦．摘要：当前我国经济和社会正处于不断发展的阶段，在工程建设方面取得的成就也越来越多。随着工程测量要求的不断提高，使用传统的工程测量技术已经越来越难以满足当今工程测量的要求，因此亟待开发一种新的、高效的测量方法来对工程进行测量。本文主要介绍了GPS—RTK技术在工程测量上的原理应用和技术特点，以供参考借鉴。关键词：GPS一砌['l(技术；原理应用；工程测量应用1引言GPS技术是目前先进的全球卫星定位系统之一，主要是由美国研发的一种新型卫星导

2、航系统，由此技术为基础衍生了许多其它高效的系统被人们应用于各个方面。砌Ⅸ技术就是其中之一，其本质基础是从GPS技术中开发出来的一种实时动态定位技术，可以进行时间和空间上的定位确定，其主要特点是定位精度高、定位及时准确，是一种高效的工程测量方法。被普遍运用于工程测量中。2GPS—RTK技术的构成及其相关原理2．1GPS的具体组成(1)GPS的空间卫星。空间卫星是GPS的主要构成设备之一，其共有24颗卫星组成，分为21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星，这些卫星组成了一个运行周期为11h58面n的运行轨道，由六个轨道面组

3、成，在定位时，通过发送无线电波来完成用户的定位需求。由于其定位原理是由多个卫星进行同时定位，所以精确程度极高，通过对多个卫星的位置进行综合测算，最终得出所需定位点的具体空间位置数据。(2)GPS的地面监控器和用户GPS接收机。GPs的地面监控器和用户GPS接收机这两部分属于GPS在地设备。地面监控器主要由三个部分组成，分别是主控站、注入站和监测站，这三个站点承担着不同的作用，主控站进行卫星数据的接收和测算，注入站则将主控站的数据注入监测站中，完成一次定位数据的接收和传输。而用户GPS则是对监测站的导航数据电文进

4、行接受和计算的终端应用设备，在使用时将接收到的卫星信号进行测算和交换处理，得出相应所需测算点的三维立体坐标。2．2GPS—RTKR1[1(技术是基于GPs技术开发的一种非常实用的实时动态定位监测技术，除了具备GPs本身具有的高精度定位技术特点外，还能够大大提升其定位精度，因此被广泛用于多种要求高精度测算的工程测量中。R1[．1(技术结合计算机技术实现了数据的传输和接收，还可以利用卫星记录接收到的数据，并进行整周模糊度求解，将已获得的精度数据进行进一步的精确，其精确度可以达到毫米级别。2．3GPS—RTK技术的测

5、量模式(1)快速静态定位模式。GPS—RTK技术本身也可以实现静态的定位，其主要工作原理是对观测点进行静止的观测，实现GPS三部分的数据接收和计算同步，转换为用户所需要的三维坐标后，如果精度无法满足用户的需求，则会自动进行重新测算，直到精度达到用户需求。一般的定位技术在自然条件较差的地貌环境下定位效果差，但是R1瞰技术则可以很好地进行测量，使用砌Ⅸ静态测量模式可以有事半功倍的效果。(2)动态定位模式：砌[1(技术的动态定位模式是基于其静态模式开发的一种较为先进的定位模式，工作原理是在静止观测的基础上进行采用间隔

6、移动观测，同时不断地更新所获得的数据，达到不问断观测的效果，最后进行数据的测算，将位，在2s～4s的测量区间内，应用R1隈动态定位模式可以将测算精度精确到1cm～3cm，其定位精度之高，定位之准确是传统定位仪器不可相比的。3GPS—RTK技术的特点3．1工作效率高传统卫星定位需要多个工作者进行协同操作，同时还需要操作多台设备，对设备的操作要不断地进行移动定位，否则无法获得较为实时的测算数据，导致工作量繁重，也较为容易出现误差。而GPS—R1[．1(技术的工作效率极高，通常只需要设站一次就能够测量半径达到4km～

7、5km的区域，而且操作相当便捷，通常只需要一个操作者就可以进行全套的工作操作，相比传统定位的工作效率有了极大的提高。3．2定位精度高传统的定位技术通常定位精度一般都是米级的，而其定位的数据和实地数据也有一定的误差存在，往往较难满足高精度测量的要求。而GPS—R1X技术在进行定位测量时，通常在其测量半径能够达到厘米级的精度要求，但是必须具备RTK技术的最基本工作条件，例如有数据传输和计算能力的工作站才能进行精度的提高。因此R1瞰的定位精度还是比传统定位系统的精度更高。3．3全天候作业能力强传统的定位系统对于自然环

8、境和条件的要求较高，如果出现雷雨天气和能见度影响，以及对于定位观测具有不利影响的天气，通常无法实施正常的观测和定位，更不用说精确定位了。而R1瞰观测定位技术可以不受气候和自然环境恶劣因素的影响，在这些情况下都能进行正常的定位工作，同时如果具备高精度定位工作条件，在这样的环境下还可以进行全天候的高精度定位测量。3．4测量自动化和集成化程度高R’Ⅸ技术操作简单，只由一人便可以进行正常的定位