GPSRTK測量方式及其原理

GPS_RTK測方式及其理GPS作一項現(xiàn)代空間定技術已被廣泛應用在越來越多的行業(yè)領域，取代是傳統(tǒng)和常規(guī)的光學或電子測量儀器。而從20世80年代以后，GPS衛(wèi)導航定位技術實現(xiàn)了與現(xiàn)代通信技術完美地結(jié)合，可說是現(xiàn)代空間定位技術走出了具有革命意義的突破，從而更進一步拓展了GPS間定位技術的應用范圍與作用。以GPS-RTK測量為例，主要分析的量方式及其原理，對指導實際工作有一定的意義。1、GPS-RTK量工原全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（，簡“GPS美在世紀年代就開始研制，并要希望用于軍事部門的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)，經(jīng)年和耗資多美，分三個階段研發(fā)，于年全面完成初建并被陸續(xù)投入使用。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是基于空間無線電波傳輸?shù)男l(wèi)星導航定位統(tǒng)，其系統(tǒng)具有全能性、全球性、全天候續(xù)性和時性的精密三維導航及空間定位功能時有良好地抗干擾性和信息保密性。因此，全球衛(wèi)星空間定位技術被率先在大地測量、工程測量、航空攝影測量和海洋測量和城市測量等測繪領域普及應用時逐步外延至軍事交通信資源和管理等領域展開了大力研究并拓展應用衛(wèi)空間定位技術的定位功能是依仗測量中的距離交會定點工作原理予以實現(xiàn)。如果假設在待測點處置一部接收機，而在某一時刻tk同可以接收到三顆（或三顆以上）衛(wèi)星、所送的電波信號。然后通過后期數(shù)據(jù)處理與計算，可以求解得到該時刻該接收機天線中心（測站）至空間衛(wèi)星的距離ρ2、ρ。根據(jù)空間衛(wèi)星星歷可查詢到該時刻三顆衛(wèi)星的空間三維坐標XjYj，Zjj＝1，2，3從而由公式求解得出點空間三維坐標（XYZ完初步測量，最由修正得到結(jié)果GPS-RTK測技術是以載波相位觀測量作為基礎的實時差分GPS定測量技術，它夠?qū)崟r獲得待測站點在指定空間坐標系中的三維坐標，精確可以達到厘米級GPS-RTK測量系統(tǒng)主要由一個基準參考站點、個交標化交通信息TrafficInformatization流動站點和數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)三個部分組成。在GPS-RTK作業(yè)模式中，基參考站點可以通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和待測站點的坐標信息一同傳送至流動站接收機中。流站點接收機不僅僅可以通過數(shù)據(jù)鏈接收來自于基準參考站點的數(shù)據(jù)，同時還需采集系的觀測數(shù)據(jù)，并在統(tǒng)內(nèi)部組成差分測值，然后行實時地處理與計算最終給出厘米級的定位數(shù)據(jù)結(jié)果，一用時不超過。流站點接收機可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)，完成周模糊度的搜索求解任務。在知數(shù)解固定之后即可進行每個歷元的實時處理工作，只要能夠保持四顆以上衛(wèi)星的相位觀測值跟蹤以及必要的幾何圖形，同時保證良好的空間測量環(huán)境，這樣一來流動站接機就可以隨時給出厘米級的定位數(shù)據(jù)結(jié)果。技術的應用關鍵在于對空間衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸和處理技術。目前數(shù)處理是在衛(wèi)星運動中快速求解整周模糊度的算法OTF已在之內(nèi)實現(xiàn)整周模糊度快速準確求解較好地解決信失鎖狀下快速重新初始化。而數(shù)據(jù)傳輸則要求RTK定時基準站接收機實時地把觀測數(shù)偽距觀測值位觀測值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站接收機，數(shù)據(jù)量比較大，一般都要求9的特率，這在無線電上不難實現(xiàn)。2、系構(gòu)GPS主要由空間衛(wèi)星星座地面監(jiān)控站及用戶設備三部分構(gòu)成。間衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和顆在軌備用衛(wèi)星組成24顆星均勻分布在六個軌道的平面內(nèi)，軌平面

的傾角呈°，衛(wèi)星的平均高度為，行周期為。衛(wèi)用L波的兩個無線電載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導航定位信號定位信號中含有衛(wèi)星的位置信息，使衛(wèi)星成為一個動態(tài)的已知點。在地球的任何地點、任何時刻、在高度角1以上，平均可同時觀測到6顆衛(wèi)星，最多可到顆地面監(jiān)控站要由分布在全球的一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站組成。主控站根據(jù)各監(jiān)測站對GPS衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，計算各衛(wèi)星的軌道參數(shù)鐘參數(shù)等并將些數(shù)據(jù)編制成導航電文，傳送到注入站，再由注入站將主控站發(fā)來的導航電文注入到相應星的存儲器中GPS用設備由接機、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設備（如計算控制中心）等組成。接機可捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號蹤衛(wèi)星的運行同時完成對信號的交換放和處理過程，再通過計算機和相應軟件，經(jīng)基線解算、網(wǎng)平差，求出GPS接收機中心（測站點）的三維坐標。3、GPS-RTK量特相對于傳統(tǒng)測量手段來分析GPS態(tài)測量技術主要具有以下幾個突出優(yōu)勢：aGPS測的精度明顯高于一般常規(guī)測量，在小的線上，相對定位精度可達1×106在大于000km的線上可達1×108）測量不需要測站間相互通視，可根實需要確定點位，使選點工作更加靈活方便；c）在進行測時，靜態(tài)相定位每站僅20min左，動相對定位僅需幾秒鐘；）接機自動化程度越來越趨于操作智能化，觀測人員只需對中、整平、量天線高及開機后設定參數(shù)，接收機可進行自動觀測和記錄；e提供信號接收與發(fā)送的衛(wèi)星數(shù)目多且分布均勻，保證在任何時間、何地點連續(xù)進行觀測，一般不受天氣狀況的響；f測可同時精確測定測站點的三維坐標程精度已可滿足四等水準測量要求；）GPS系統(tǒng)不僅可用于測量、導航，還可用于測速、測，測速精度可達0.1M/S，測時的精度可達幾十毫微秒。4、的測量方式4.1作方4.1.1基站設置基站可設在已知點或非已知點上，連接完畢后用采器進行參數(shù)設置，進碎部量取得單點定位坐標進菜單的基站設置功能上進行坐標輸入、設RTK工模式、發(fā)射隔、設成基站工作方式即可，設置成功時主機和電臺上的Tx/Rx燈該閃爍。4.1.2求換參數(shù)GPS系采用世界大地坐系統(tǒng)WGS-84程筑一般采用地方坐標系統(tǒng)或程坐標系統(tǒng)為能將所坐標直接在PISON采器或電腦上顯示為地方坐或工程坐標必須進行坐標轉(zhuǎn)換求取坐標轉(zhuǎn)換數(shù)的辦法是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取得單點定位坐標（參考坐標然進入采集器的求轉(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。4.1.3施測量GPS實定位測量控制采雙GPS位法，即在定位工作船上安裝兩臺動接收機，兩GPS接收機連線最好是與船舷平行或重直，在上測量定位軟件中輸入定位工作船的船型寸，接機在工作船中的位置設置主、副工作點，這樣在計算機屏幕上能實時動態(tài)顯示工作船的位置和方向。如某工程現(xiàn)場水深較深施工現(xiàn)場涌浪大，地條

件差，為確保工程進度和質(zhì)量，我采用最先進度最高的測量定位系統(tǒng)。其測具體實施的過程：根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）地形圖拋填計劃線和拋填位置到實地作業(yè)時主要把和算機連接開GPS和上定位測量軟件中幕上就會實時顯示出位、船向和主工作點坐標業(yè)員照圖上的目的和船向及偏航窗口顯示的偏航量來調(diào)度定位工作船到位施工船調(diào)到預定位置和方向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)控發(fā)偏位過大或超出規(guī)范調(diào)以確保定位精度。另外還用于控制測量、形測量和施工放樣等。施工時對點、線、面坡度等的放樣均很方便快捷精達米級由每個點的測量都是獨立完成的會生累積誤差各的放樣精度趨于一致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。4.2精度可靠性提高RTK測成果精確度和可靠性的方法通過RTK技在地形圖測繪中的應用，在提高成果精確性和可靠性方面可總結(jié)為以下幾點。4.2.1對在城市空曠區(qū)地形測量等能充分滿足GPS-RTK接收數(shù)據(jù)采集要求的地區(qū)，GPS-RTK能快速完成碎部測量作業(yè)；但建筑物密集、樹林稠密等區(qū)，會使GPS-RTK初化速度大大降低或者出現(xiàn)失鎖現(xiàn)象，可以采用RTK施測圖根控制點，再利用全站儀測量RTK不作業(yè)的測區(qū)。這種-RTK+站儀測量碎部點的方法，能快速完成野外作業(yè)，兩種業(yè)方法互相補充，長補短，最大可能地發(fā)揮各自的優(yōu)勢。4.2.2在利用-RTK技術施測圖根控點時，要充分保證GPS-RTK高控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量。業(yè)觀測時，觀測條件求比碎部點高，注意及時與已知點高程校核，采用合適的數(shù)據(jù)處理方法剔除粗差。4.2.3對不同型號的-RTK接機所標稱的精度不可盲目相信，是一種理想狀態(tài)的技術指標，隨著作業(yè)環(huán)境、時信號等因素的影響而不同，其值只能作為參考。4.2.4初化速度決定著GPS-RTK測的度，在山區(qū)、林區(qū)或筑物密集區(qū)信號受到一定的影響，容易造成失鎖現(xiàn)象，這時候就需要重新初始化，從而大大降低了測量精度和作業(yè)效率。解決這一問題的要辦法是選用初始化能力強化間短的RTK機。4.2.5利雙基準站法施測控制點，可以提高定位測量精度，確保測量成果的靠性。在利用雙基準站法測量控制點時，需意控制點間距離應控制在2km左右，平面精度能達到一級導線的要求高程精度達到四等要求。流站宜采用三腳架進行對中整平。點位校正，應選用精度較高的控制點。4.2.6基站應盡量架設在地勢較高且遠離強電磁干擾源和信號反射物流動站距離基準站控制在五千米以內(nèi)為宜。4.2.7小積的地形圖測繪宜采用四參數(shù)實施，方便快捷。超的范圍宜采用七參數(shù)實施，測量成果的穩(wěn)定性較高。4.2.8已點檢核驗證用RTK測出精度的控制點進行比較驗證TK測模式的正常性，發(fā)現(xiàn)問題即可改正。重測量已測過的控制點：在初始化完成后，首先重測已有控制點，確認誤后再進行地形的測繪樣可防止各種校正參數(shù)、投影數(shù)等指標的設置失誤，提高測圖速度和質(zhì)量結(jié)

現(xiàn)在數(shù)字化測量技術已經(jīng)得到普及的字化測圖定位系統(tǒng)擁有地形圖測圖軟件和攝影測量等先進技術及設備GPS-RTK技術的引進給測繪行業(yè)帶來了一場具體十分意義的革命由相信技會越來越穩(wěn)定和成熟的細語、是雨的柔順、斑駁了一道道古老的憂傷，刻在了燈火闌珊處是橋的滄桑、是石的痕跡、流年了一首首陳舊的詩韻，銘在了秋月三更?海棠紅袖添香，墨跡染血蒼涼。安靜中，晨曦相伴花香，展一箋前世的千秋歌遙清雨深巷幽笛，揮灑寒月銀裝。情濃處，夕陽西落桃源，留一篇今生的婉艷霓裳。挽輕風拂墨，潑灑一秋雨紅，撥開海棠的花事，聆聽花瓣細語呢喃，深情里，香醉十里桃花，溪留百畝婉藍。搖曳的風鈴，恍惚的倩影。沉月入水禪心未改，凝霜了一夜煙波的傷夢。靈潤如玉的杏花黃似菊染的絲雨，陣陣飄瑩、落琴弦瑟。

拂墨輕風筆尖瑩繞了一圈年輪輕輕的描出了圓圓的印跡淡色中，雅致的輕雨，穿巷飄過，留下了一串串流香的詩花。模糊的撇捺、不清的橫豎，送走著殘血的時光。摘一支輕雨，鋪一箋墨跡，在燈火闌珊處窺探一葉欞窗，熟悉的倩影淡淡一笑，傾城了歲月的柔情，暖雨中蜜意了情侶的夢香。一杯輕風