單基站GPS網(wǎng)絡(luò)RTK精度測(cè)試研究探究

1、單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk精度測(cè)試研究探究摘要；本文主要介紹了單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk在土地 調(diào)查中的應(yīng)用，并詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的原理，建立的方法， 通過實(shí)例得出此系統(tǒng)完全滿足土地調(diào)查要求，為調(diào)查的外業(yè) 工作順利開展提供很好的技術(shù)依據(jù)。關(guān)鍵詞；單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk； 土地調(diào)查1、引言土地調(diào)查是我國(guó)法定的一項(xiàng)重要制度，是全面查實(shí)查清 土地資源的重要手段。土地調(diào)查作為一項(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào) 查，目的是全面查清目前全國(guó)土地利用狀況，掌握真實(shí)的土 地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立和完善土地調(diào)查、統(tǒng)計(jì)和登記制度，實(shí)現(xiàn) 土地資源信息的社會(huì)化服務(wù)，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及國(guó)土資源 管理的需要。在土地調(diào)查中，對(duì)于gps實(shí)地定位精度：1：

2、5000比例尺圖不大于實(shí)地1.0m； 1： 1萬調(diào)查比例尺不大于 實(shí)地2. 0m； 1： 5萬調(diào)查比例尺不大于實(shí)地10.0m。在土地利用的變化越來越頻繁，傳統(tǒng)方法所獲得的土地 調(diào)查數(shù)據(jù)無論從準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢(shì)性來講，都無法與采用新技術(shù) 手段獲取的數(shù)據(jù)精度相比較；單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk的建立和 gps技術(shù)的應(yīng)用不僅可進(jìn)行土地調(diào)查，還可應(yīng)用于城市市政、 公共服務(wù)、資源調(diào)查、精細(xì)農(nóng)業(yè)、土地管理、資源調(diào)查等相 關(guān)領(lǐng)域的gps高精度測(cè)量、gis數(shù)據(jù)采集、gps高精度導(dǎo)航。2、單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk在土地調(diào)查中的應(yīng)用單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk的建立，對(duì)于土地調(diào)查尤其是外業(yè) 工作起到了重要作用。由于在外業(yè)調(diào)查中應(yīng)用g

3、ps手持機(jī)進(jìn) 行單點(diǎn)定位時(shí)，所達(dá)到的精度無法滿足土地調(diào)查的要求，因 此在外業(yè)調(diào)查開始前應(yīng)首先應(yīng)該建立gps基準(zhǔn)站系統(tǒng)，該系 統(tǒng)可以提供實(shí)時(shí)定位和精密導(dǎo)航，外業(yè)人員可應(yīng)用gps手持 機(jī)在進(jìn)行進(jìn)圖斑界線調(diào)繪和外業(yè)地物補(bǔ)測(cè)時(shí)，可隨時(shí)接收實(shí) 時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)，精度能到達(dá)亞米級(jí)，通過在撫順市二次土地調(diào) 查中的實(shí)際應(yīng)用，效果較好，完全滿足土地調(diào)查的精度要求。單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk相比傳統(tǒng)方法有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 、多種工作模式；靜態(tài)、rtk、rtd實(shí)時(shí)、rtd后處 理。(2) 、多個(gè)用戶：一個(gè)基準(zhǔn)站可以同時(shí)為多個(gè)流動(dòng)站提 供差分服務(wù)。(3) 、多種精度：既可以提供后處理原始數(shù)據(jù)，同時(shí)又 發(fā)布實(shí)時(shí)高精度載波相位差分

4、信號(hào)和偽距差分信號(hào)。(4) 、多通信方式：提供gsm、gprs和一般電臺(tái)等多種 通訊方式供用戶選擇。后處理原始數(shù)據(jù)也可以通過互聯(lián)網(wǎng)下 載。(5) 、兼容性強(qiáng)：基準(zhǔn)站軟件可以兼容各種gps接收機(jī), 流動(dòng)站也可以使用不同型號(hào)的不同精度接收機(jī)。(6) 、差分覆蓋面廣：使用gsm和gprs通訊模式，在 有公共通訊服務(wù)覆蓋的地方，就能保障差分信號(hào)的完整、實(shí) 時(shí)、有效傳輸。作業(yè)半徑可達(dá)到40-50km并可以滿足厘米級(jí) 要求。(7) 、組網(wǎng)方便：一個(gè)或多個(gè)以上的基準(zhǔn)站均能正常工 作，通信費(fèi)用低廉。(8) 自動(dòng)化程度高：各種數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)和發(fā)送均 可以按照事先設(shè)定的要求自動(dòng)完成。(9) 、價(jià)格便宜：本系統(tǒng)建

5、設(shè)費(fèi)用低廉，管理和運(yùn)行費(fèi) 用同樣非常低，且操作技術(shù)要求不高。3、單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk的原理每一個(gè)基準(zhǔn)站服務(wù)于一定作用半徑內(nèi)所有的gps用戶。 對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間靜態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)后處理的用戶，借助于接收調(diào)頻副 載波、寬帶快速網(wǎng)絡(luò)通信，以及其他數(shù)據(jù)通信手段提供的 dgps偽距差分改正數(shù)信息，對(duì)于從事準(zhǔn)實(shí)時(shí)定位或?qū)崟r(shí)精密 導(dǎo)航的用戶來說，服務(wù)半徑可以達(dá)到幾十千米、幾百千米， 甚至更長(zhǎng)一些。至于需要實(shí)時(shí)給出厘米級(jí)定位精度的用戶來 說，單基準(zhǔn)站的服務(wù)半徑目前可以達(dá)到50如左右。(一)、單基站gps網(wǎng)絡(luò)rtk的建立多功能gps系統(tǒng)主要包括基站部分、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和終 端用戶?；静糠譃樵撓到y(tǒng)的核心，它是由gps基準(zhǔn)站

6、和控 制中心組成。1、基站的建立a、站址的選擇由于多路徑誤差的大小主要取決于gps測(cè)站的位置。因此為了克服多路徑誤差的影響，選定gps基準(zhǔn)站站址應(yīng)遵守 以下原則：(1) 、選站時(shí)應(yīng)該避免鄰近有大面積平靜水面。(2) 、點(diǎn)位周圍視野要開闊，視場(chǎng)內(nèi)周圍障礙物的高度 角一般應(yīng)小于15° ,且便于安置天線。(3) 點(diǎn)位應(yīng)選遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如雷達(dá)、電 視臺(tái)、電臺(tái)、微波中繼站等)及高壓電線，以避免周圍磁場(chǎng) 對(duì)信號(hào)的干擾。b、天線的安置2、控制中心控制中心軟件接收gps接收機(jī)的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)分析和處理，以標(biāo)準(zhǔn)rinex格式記錄星歷和觀測(cè)數(shù)據(jù)文件，一方面直 接儲(chǔ)存到本地計(jì)算機(jī)，另一方面按照用戶

7、設(shè)定的時(shí)間間隔自 動(dòng)通過網(wǎng)絡(luò)(可自動(dòng)撥號(hào)上網(wǎng))上傳到指定服務(wù)器，供后處 理用戶下載。差分?jǐn)?shù)據(jù)集中由控制中心統(tǒng)一發(fā)布。流動(dòng)站用 戶需要髙精度定位時(shí)，通過gsm手機(jī)直接撥號(hào)到控制中心， 獲取差分?jǐn)?shù)據(jù)。如下圖：控制中心采用法國(guó)utls系統(tǒng)軟件?；静罘周浖€具備基準(zhǔn)站接收機(jī)管理和用戶管理等多種功能。對(duì)于后處理原始數(shù)據(jù)，自動(dòng)化后處理軟件可以利 用garmit和bernese軟件進(jìn)行處理，自動(dòng)下載精密星歷和 自動(dòng)處理，輸出精密定位結(jié)果。3、數(shù)據(jù)傳輸gps基準(zhǔn)站接收的靜態(tài)數(shù)據(jù)可供用戶利用其進(jìn)行亞米級(jí) 差分后處理和毫米級(jí)靜態(tài)后處理，另一方面由服務(wù)器拖過網(wǎng) 絡(luò)形式同時(shí)將載波相位差分信號(hào)和碼差分信號(hào)發(fā)送出去。流

8、 動(dòng)站利用藍(lán)牙手機(jī)或gprs/cdma模塊通過gprs或cdma網(wǎng)絡(luò) 可以接受載波相位差分信號(hào)進(jìn)行載波相位差分得到厘米級(jí) rtk數(shù)據(jù)，也可以接受碼差分信號(hào)進(jìn)行偽距差分得到亞米級(jí) rtd數(shù)據(jù)。4、用戶部分應(yīng)用多功能gps差分系統(tǒng)不僅可以滿足厘米級(jí)的常規(guī) 測(cè)量需要，而且還能完成亞米級(jí)各種gis數(shù)據(jù)的采集，可以 同時(shí)實(shí)現(xiàn)為測(cè)繪、氣象、國(guó)土資源、交通、水利、礦產(chǎn)、林 業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等多個(gè)行業(yè)進(jìn)行多種空間數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)采集 服務(wù)。5、結(jié)論1、系統(tǒng)建成后，形成1個(gè)基準(zhǔn)站、多個(gè)流動(dòng)站的規(guī)模, 流動(dòng)站通過gprs、cdma網(wǎng)絡(luò)作為接入方式進(jìn)行訪問，后處 理的gps手持機(jī)在半徑30km的范圍內(nèi)精度可達(dá)亞米級(jí)；實(shí) 時(shí)差分的rtd數(shù)據(jù)在30km的范圍內(nèi)精度也可達(dá)到亞米級(jí)； 厘米級(jí)實(shí)時(shí)差分rtk作業(yè)的半徑范圍可達(dá)到35km；基本可以 覆蓋城市市區(qū)，并能滿足城市的測(cè)繪工作要求。2.通過本次系統(tǒng)網(wǎng)內(nèi)分布的11個(gè)精度測(cè)試點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)rtk 的精度測(cè)試，結(jié)果表明本次測(cè)試點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)rtk定位精度在 30km范圍內(nèi)呈均勻分布，達(dá)到了厘米級(jí)精度的定位要求，因 此，在c級(jí)城市基準(zhǔn)網(wǎng)的建設(shè)中可以作為首級(jí)控制點(diǎn)，來滿 足本次全國(guó)二次土地調(diào)查的精度要求。參考文獻(xiàn)1 王華，程鵬飛，蔡艷輝.單基站gps差分系統(tǒng)設(shè)計(jì) 與