RTKGPS測(cè)量的工作原理

1、GPS RTK測(cè)量技術(shù)的設(shè)置步驟和作業(yè)方法由于本工程水深較深，施工現(xiàn)場(chǎng)涌浪大，地形條件差，為了確保工程進(jìn)度和質(zhì)量，我部采用最先進(jìn)，精度最高的GPS測(cè)量定位系統(tǒng)：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相位差分技術(shù)（RTK測(cè)量技術(shù)）以及配套的全自動(dòng)數(shù)據(jù)處理軟件。本工程采用的是國(guó)產(chǎn)廣州中海達(dá)HD-8900N型GPS接收機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件。一、工作原理基準(zhǔn)站上安置的接收機(jī)，對(duì)所有可見(jiàn)GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀(guān)測(cè)，并將其觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電傳輸設(shè)備（也稱(chēng)數(shù)據(jù)鏈），實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶(hù)觀(guān)測(cè)站（流動(dòng)站）；在用戶(hù)觀(guān)測(cè)站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位原理，實(shí)時(shí)地解算并顯示用戶(hù)站

2、的三維坐標(biāo)及其精度，其定位精度可達(dá)1cm2cm。二、GPS定位技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)1、 觀(guān)測(cè)站之間無(wú)需通視。傳統(tǒng)的測(cè)量方法必須保持觀(guān)測(cè)站之間有良好的通視條件，而GPS測(cè)量不要求觀(guān)測(cè)站之間通視。2、 定位精度高。我們采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)相位差分技術(shù)（RTK技術(shù)），其定位精度可達(dá)1cm2cm，測(cè)深儀精度為：5cm+0.4%。3、 操作簡(jiǎn)便、全程監(jiān)控。只需GPS與電腦聯(lián)接，開(kāi)機(jī)即可，無(wú)須架儀器和后視，能實(shí)時(shí)監(jiān)控定位的全過(guò)程。4、 全天候作業(yè)。GPS測(cè)量不受天氣狀況的影響，可以全天候作業(yè)（夜間、雨天都可以工作）。5、 水深測(cè)量的平面定位和水深測(cè)量完全同步，無(wú)須水位測(cè)定。傳統(tǒng)的水深測(cè)量平面定位和水深測(cè)量

3、是相對(duì)分離的；一、平面位置和測(cè)深不同步；二、受涌浪影響大，水尺觀(guān)測(cè)和測(cè)深時(shí)涌浪情況不一至。GPS無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深法，可以解決上述問(wèn)題，即無(wú)須觀(guān)潮和水位改正，測(cè)量時(shí)不受涌浪影響。6、成圖高度自動(dòng)化。配套的數(shù)據(jù)處理成圖軟件具有自動(dòng)成圖和計(jì)算功能。能自動(dòng)計(jì)算各層間面積和方量，計(jì)算各斷面總拋量和未拋量。三、RTK測(cè)量技術(shù)的作業(yè)方法一基準(zhǔn)站設(shè)置基站可設(shè)在已知點(diǎn)或非已知點(diǎn)上，連接完畢后用PSION采集器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，進(jìn)入碎部測(cè)量取得單點(diǎn)定位坐標(biāo)，再進(jìn)入菜單的基準(zhǔn)站設(shè)置功能上進(jìn)行坐標(biāo)輸入、設(shè)制RTK工作模式、發(fā)射間隔、設(shè)成基站工作方式即可,設(shè)置成功時(shí)主機(jī)和電臺(tái)上的Tx/Rx燈應(yīng)該閃爍。二 求轉(zhuǎn)換參數(shù)GPS系統(tǒng)采用

4、世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)WGS-84，工程建筑一般采用地方坐標(biāo)系統(tǒng)或工程坐標(biāo)系統(tǒng)，為能將GPS所測(cè)坐標(biāo)直接在PISON采集器或電腦上顯示為地方坐標(biāo)或工程坐標(biāo)必須進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。求取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的辦法是：?jiǎn)?dòng)基準(zhǔn)站，用流動(dòng)站到測(cè)區(qū)另外的兩個(gè)或兩個(gè)以上的已知點(diǎn)上進(jìn)行碎部測(cè)量取得單點(diǎn)定位坐標(biāo)（參考坐標(biāo)），然后進(jìn)入PSION采集器的求轉(zhuǎn)換參數(shù)功能，按提示輸入各點(diǎn)參考坐標(biāo)和已知坐標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)求取。三 施工測(cè)量1、GPS實(shí)時(shí)定位測(cè)量控制 GPS接收機(jī)的安裝和設(shè)置：采用雙GPS定位法,即在定位工作船上安裝兩臺(tái)流動(dòng)GPS接收機(jī)，兩GPS接收機(jī)連線(xiàn)最好是與船舷平行或重直,在海上測(cè)量定位軟件中輸入定位工作船的船型尺寸，GPS

5、接收機(jī)在工作船中的位置，設(shè)置主、副工作點(diǎn)，這樣在計(jì)算機(jī)屏幕上就能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示工作船的位置和方向。安裝方法如下圖： 主工作點(diǎn) 副工作點(diǎn) GPS-1 GPS-2 船中軸線(xiàn) 定位工作船 主工作點(diǎn) 副工作點(diǎn) GPS-1 船中軸線(xiàn) GPS-2 定位工作船具體實(shí)施過(guò)程：根據(jù)施工方案和拋填計(jì)劃，事先在計(jì)算機(jī)上用中海達(dá)海上定位測(cè)量軟件調(diào)入工程（防波堤）地形圖，作出拋填計(jì)劃線(xiàn)和拋填位置，到實(shí)地作業(yè)時(shí)主要把GPS和計(jì)算機(jī)連接，打開(kāi)GPS和海上定位測(cè)量軟件中，屏幕上就會(huì)實(shí)時(shí)顯示出船位、船向和主工作點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)人員參照?qǐng)D上的目的和船向,以及偏航窗口顯示的偏航量來(lái)調(diào)度定位工作船，直到定位施工船調(diào)度到預(yù)定位置和方向，拋石

6、船便可靠上定位船進(jìn)行拋石，在靠船和拋石過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)偏位過(guò)大或超出規(guī)范，及時(shí)調(diào)整以確保定位精度。 2、水下測(cè)量采用無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深法基本原理：利用實(shí)時(shí)相位差分（RTK）實(shí)時(shí)測(cè)得GPS天線(xiàn)的三維坐標(biāo)（x,y,h）結(jié)合由測(cè)深儀同步測(cè)得的 h換能器至海底的深度H1，將由GPS測(cè)得 GPS天線(xiàn)的天線(xiàn)高h(yuǎn)換算到同一水平面上的水下泥 聯(lián)桿 H2 面標(biāo)高H。換算公式： 水面H=h-H1-H2 換能器 式中：H2為聯(lián)接GPS天線(xiàn)與測(cè)深儀換 能器的聯(lián)桿長(zhǎng)度。由于系統(tǒng)在測(cè)量過(guò)程中是處 H1于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，GPS接收儀與測(cè)深儀的數(shù)據(jù)采集 泥面 H也是隨著運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行，顯然在上述的測(cè)量過(guò)程中，與水面變化無(wú)關(guān)無(wú)需對(duì)

7、水面高程進(jìn)行測(cè)定，即無(wú)需驗(yàn)潮。水下測(cè)量的具體實(shí)施：作業(yè)前，打開(kāi)海洋測(cè)量軟件，根據(jù)施工要求預(yù)先繪畫(huà)出測(cè)量區(qū)域和斷面線(xiàn)，安裝并調(diào)試好GPS和測(cè)深儀；到實(shí)地作業(yè)時(shí)主要開(kāi)啟GPS和海洋測(cè)量軟件，屏幕上的導(dǎo)航窗口就能實(shí)時(shí)顯示出測(cè)量船位置、航跡向和坐標(biāo)，當(dāng)接通相應(yīng)的數(shù)字化測(cè)深儀時(shí)，水深顯示窗口就顯示出瞬時(shí)水深值。引導(dǎo)測(cè)量工作船沿待測(cè)斷面線(xiàn)航行，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存。外業(yè)測(cè)量完畢后內(nèi)業(yè)用中海達(dá)海洋成圖軟件對(duì)外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理和修正，生成地形圖（或水深圖）、斷面圖、立體俯視圖等，自動(dòng)計(jì)算斷面面積和體積。數(shù)據(jù)處理和編輯是高度自動(dòng)化。水深測(cè)量圖斷面圖 三維立體圖 3、其它測(cè)量GPS還可用于控制測(cè)量、地形測(cè)量和施工放樣等。施工時(shí)對(duì)點(diǎn)、線(xiàn)、面和坡度等的放樣均很方便快捷，精度達(dá)厘米級(jí)。由于每個(gè)點(diǎn)的測(cè)量都是獨(dú)立完成的，不會(huì)產(chǎn)生累積誤差，各點(diǎn)的放樣精度趨于一致，測(cè)量時(shí)點(diǎn)與點(diǎn)之間不要求必須通視，也不受天氣狀況影響可全天候工作（夜間、雨天都可工作）。四、施工測(cè)量控制流程拋填計(jì)劃作計(jì)劃線(xiàn) 主管審核質(zhì)檢 現(xiàn)場(chǎng)施工定