RTKGPS測量的工作原理

1、GPS RTK測量技術(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)場涌浪大，地形條件差，為了確保工程進度和質(zhì)量，我部采用最先進，精度最高的GPS測量定位系統(tǒng)：實時動態(tài)相位差分技術(shù)（RTK測量技術(shù)）以及配套的全自動數(shù)據(jù)處理軟件。本工程采用的是國產(chǎn)廣州中海達HD-8900N型GPS接收機和數(shù)據(jù)處理軟件。一、工作原理基準站上安置的接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)，通過無線電傳輸設(shè)備（也稱數(shù)據(jù)鏈），實時地發(fā)送給用戶觀測站（流動站）；在用戶觀測站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設(shè)備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位原理，實時地解算并顯示用戶站

2、的三維坐標及其精度，其定位精度可達1cm2cm。二、GPS定位技術(shù)相對于傳統(tǒng)測量技術(shù)的特點1、 觀測站之間無需通視。傳統(tǒng)的測量方法必須保持觀測站之間有良好的通視條件，而GPS測量不要求觀測站之間通視。2、 定位精度高。我們采用實時動態(tài)相位差分技術(shù)（RTK技術(shù)），其定位精度可達1cm2cm，測深儀精度為：5cm+0.4%。3、 操作簡便、全程監(jiān)控。只需GPS與電腦聯(lián)接，開機即可，無須架儀器和后視，能實時監(jiān)控定位的全過程。4、 全天候作業(yè)。GPS測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、 水深測量的平面定位和水深測量完全同步，無須水位測定。傳統(tǒng)的水深測量平面定位和水深測量

3、是相對分離的；一、平面位置和測深不同步；二、受涌浪影響大，水尺觀測和測深時涌浪情況不一至。GPS無驗潮測深法，可以解決上述問題，即無須觀潮和水位改正，測量時不受涌浪影響。6、成圖高度自動化。配套的數(shù)據(jù)處理成圖軟件具有自動成圖和計算功能。能自動計算各層間面積和方量，計算各斷面總拋量和未拋量。三、RTK測量技術(shù)的作業(yè)方法一基準站設(shè)置基站可設(shè)在已知點或非已知點上，連接完畢后用PSION采集器進行參數(shù)設(shè)置，進入碎部測量取得單點定位坐標，再進入菜單的基準站設(shè)置功能上進行坐標輸入、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)置成功時主機和電臺上的Tx/Rx燈應該閃爍。二 求轉(zhuǎn)換參數(shù)GPS系統(tǒng)采用

4、世界大地坐標系統(tǒng)WGS-84，工程建筑一般采用地方坐標系統(tǒng)或工程坐標系統(tǒng)，為能將GPS所測坐標直接在PISON采集器或電腦上顯示為地方坐標或工程坐標必須進行坐標轉(zhuǎn)換。求取坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的辦法是：啟動基準站，用流動站到測區(qū)另外的兩個或兩個以上的已知點上進行碎部測量取得單點定位坐標（參考坐標），然后進入PSION采集器的求轉(zhuǎn)換參數(shù)功能，按提示輸入各點參考坐標和已知坐標進行自動求取。三 施工測量1、GPS實時定位測量控制 GPS接收機的安裝和設(shè)置：采用雙GPS定位法,即在定位工作船上安裝兩臺流動GPS接收機，兩GPS接收機連線最好是與船舷平行或重直,在海上測量定位軟件中輸入定位工作船的船型尺寸，GPS

5、接收機在工作船中的位置，設(shè)置主、副工作點，這樣在計算機屏幕上就能實時動態(tài)顯示工作船的位置和方向。安裝方法如下圖： 主工作點 副工作點 GPS-1 GPS-2 船中軸線 定位工作船 主工作點 副工作點 GPS-1 船中軸線 GPS-2 定位工作船具體實施過程：根據(jù)施工方案和拋填計劃，事先在計算機上用中海達海上定位測量軟件調(diào)入工程（防波堤）地形圖，作出拋填計劃線和拋填位置，到實地作業(yè)時主要把GPS和計算機連接，打開GPS和海上定位測量軟件中，屏幕上就會實時顯示出船位、船向和主工作點坐標，作業(yè)人員參照圖上的目的和船向,以及偏航窗口顯示的偏航量來調(diào)度定位工作船，直到定位施工船調(diào)度到預定位置和方向，拋石

6、船便可靠上定位船進行拋石，在靠船和拋石過程進行全過程監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)偏位過大或超出規(guī)范，及時調(diào)整以確保定位精度。 2、水下測量采用無驗潮測深法基本原理：利用實時相位差分（RTK）實時測得GPS天線的三維坐標（x,y,h）結(jié)合由測深儀同步測得的 h換能器至海底的深度H1，將由GPS測得 GPS天線的天線高h換算到同一水平面上的水下泥 聯(lián)桿 H2 面標高H。換算公式： 水面H=h-H1-H2 換能器 式中：H2為聯(lián)接GPS天線與測深儀換 能器的聯(lián)桿長度。由于系統(tǒng)在測量過程中是處 H1于運動狀態(tài)，GPS接收儀與測深儀的數(shù)據(jù)采集 泥面 H也是隨著運動同步進行，顯然在上述的測量過程中，與水面變化無關(guān)無需對

7、水面高程進行測定，即無需驗潮。水下測量的具體實施：作業(yè)前，打開海洋測量軟件，根據(jù)施工要求預先繪畫出測量區(qū)域和斷面線，安裝并調(diào)試好GPS和測深儀；到實地作業(yè)時主要開啟GPS和海洋測量軟件，屏幕上的導航窗口就能實時顯示出測量船位置、航跡向和坐標，當接通相應的數(shù)字化測深儀時，水深顯示窗口就顯示出瞬時水深值。引導測量工作船沿待測斷面線航行，計算機自動采集數(shù)據(jù)并儲存。外業(yè)測量完畢后內(nèi)業(yè)用中海達海洋成圖軟件對外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進行編輯處理和修正，生成地形圖（或水深圖）、斷面圖、立體俯視圖等，自動計算斷面面積和體積。數(shù)據(jù)處理和編輯是高度自動化。水深測量圖斷面圖 三維立體圖 3、其它測量GPS還可用于控制測量、地形測量和施工放樣等。施工時對點、線、面和坡度等的放樣均很方便快捷，精度達厘米級。由于每個點的測量都是獨立完成的，不會產(chǎn)生累積誤差，各點的放樣精度趨于一致，測量時點與點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、施工測量控制流程拋填計劃作計劃線 主管審核質(zhì)檢 現(xiàn)場施工定