RTK原理及注意事項(xiàng)

RTK原理及本卷須知RTK–RealTimeKinametic〔實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分〕1精選pptRTK(RealTimeKinematic)

載波相位差分技術(shù)RTK測(cè)量系統(tǒng)是GPS測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)構(gòu)成的組合系統(tǒng)。高精度的GPS測(cè)量必須采用載波相位觀測(cè)，RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測(cè)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)快速地提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并到達(dá)厘米級(jí)精度。2精選pptRTK工作原理在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)的星歷數(shù)據(jù)傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，同時(shí)采集GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開(kāi)機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。載整周末知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持5顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，那么流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。3精選pptGPS衛(wèi)星

發(fā)射天線基準(zhǔn)站差分信號(hào)移動(dòng)站4精選pptRTK數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)疽鈭D5精選pptRTK工作過(guò)程中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換由于GPS所采用的坐標(biāo)系為WGS-84,而在中國(guó)所采用的坐標(biāo)系包括BJ-54,GJ-80,以及一些地方坐標(biāo)系統(tǒng)如深圳獨(dú)立坐標(biāo)，等等，因此在RTK的工作過(guò)程中，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成為其重要的一環(huán)。其轉(zhuǎn)換方法主要分為三種〔三參數(shù)、四參數(shù)、七參數(shù)〕6精選ppt三參數(shù)法定義：兩空間三維直角坐標(biāo)系之間的平移參數(shù)、DX、DY、DZ要求:一個(gè)BJ-54或GJ-80坐標(biāo)起算點(diǎn).環(huán)境:主要用于精度要求不高的水上定位測(cè)量，地形測(cè)量，或只有一個(gè)點(diǎn)的情況，精度隨著移動(dòng)站距離的增加變大。一般三公里內(nèi)精度優(yōu)于5CM。作業(yè)方法：將基準(zhǔn)站架設(shè)于開(kāi)闊，無(wú)干擾的點(diǎn)上，設(shè)置--基準(zhǔn)站—輸入點(diǎn)的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)—選擇單點(diǎn)定位求解近似七參數(shù)，即可。移動(dòng)站即可接收到標(biāo)準(zhǔn)的BJ-54或GJ-80坐標(biāo)7精選ppt四參數(shù)〔轉(zhuǎn)換參數(shù)〕高程擬合法定義：兩平面坐標(biāo)系之間的平移，旋轉(zhuǎn)，縮放參數(shù)DX、DY、α、κ要求：至少兩個(gè)任意同一坐標(biāo)系的坐標(biāo)〔通用方法〕環(huán)境：適用于普通的工程測(cè)量，工程放樣作業(yè)方法：將基準(zhǔn)站架在測(cè)區(qū)中央開(kāi)闊處，移動(dòng)站在窄帶固定解狀態(tài)下，測(cè)出兩組點(diǎn)的原始坐標(biāo)，手簿進(jìn)行參數(shù)求解后得出所需要的地方坐標(biāo)8精選ppt七換參數(shù)法定義：兩空間三維直角坐標(biāo)系之間的平移，旋轉(zhuǎn)、縮放、參數(shù)、DX、DY、DZ、δx、δy、δz、k要求:三個(gè)BJ-54或GJ-80坐標(biāo)起算點(diǎn).環(huán)境:主要用于精度要求較高的控制測(cè)量，地形測(cè)量，施工放樣，作用范圍相對(duì)較大作業(yè)方法：將基準(zhǔn)站架設(shè)于開(kāi)闊，無(wú)干擾的點(diǎn)上，移動(dòng)站在窄帶固定解狀態(tài)下，測(cè)出三組點(diǎn)的原始坐標(biāo)，手簿進(jìn)行參數(shù)求解后得出所需要的地方坐標(biāo)9精選pptRTK優(yōu)點(diǎn)、缺乏及解決方法一、RTK技術(shù)的測(cè)量速度二、RTK測(cè)量成果的質(zhì)量控制三、RTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)四、RTK的缺乏及其解決方法10精選ppt一、RTK技術(shù)的測(cè)量速度

RTK技術(shù)的測(cè)量速度主要由初始化所需時(shí)間決定，初始化所需時(shí)間又由RTK技術(shù)差異〔各種機(jī)型有不同的快速解算技術(shù)〕、接收衛(wèi)星的數(shù)量和質(zhì)量、RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量等因素決定，快速解算技術(shù)越先進(jìn)，在一定的高度角下接收到的衛(wèi)星數(shù)量越多、質(zhì)量越好，RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量越高，初始化所需時(shí)間就越短。在良好的環(huán)境條件下，RTK初始化所需時(shí)間一般為幾十秒；不良環(huán)境條件下〔尚滿足RTK根本工作條件)幾分鐘到十幾分鐘，甚至不能測(cè)量。11精選ppt二、RTK測(cè)量成果的質(zhì)量控制

研究說(shuō)明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%，RTK比靜態(tài)GPS還多出一些誤差因素如數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差等。因此，和GPS靜態(tài)測(cè)量相比，RTK測(cè)量更容易出錯(cuò)，必須進(jìn)行質(zhì)量控制。

質(zhì)量控制的方法主要有:〔1〕點(diǎn)檢核比較法——即在布測(cè)控制網(wǎng)時(shí)用靜態(tài)GPS或全站儀多測(cè)出一些控制點(diǎn)，然后用RTK測(cè)出這些控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題即采取措施改正。〔2〕重測(cè)比較法——每次初始化成功后，先重測(cè)1-2個(gè)已測(cè)過(guò)的RTK點(diǎn)或高精度控制點(diǎn)，確認(rèn)無(wú)誤后才進(jìn)行RTK測(cè)量以上方法中，最可靠的是點(diǎn)檢核比較法，但控制點(diǎn)的數(shù)量總是有限的，所以沒(méi)有控制點(diǎn)的地方需要用重測(cè)比較法來(lái)檢驗(yàn)測(cè)量成果.12精選ppt三、RTK技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

3.1作業(yè)效率高。在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測(cè)完10km半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站〞次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，提高了勞動(dòng)效率。

3.2定位精度高，數(shù)據(jù)平安可靠，沒(méi)有誤差積累。只要滿足RTK的根本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)〔一般為10km〕，RTK的平面精度和高程精度都能到達(dá)厘米級(jí)。

13精選ppt3.3降低了作業(yè)條件要求。RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視〞，因此，和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足RTK的根本工作條件，它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。

3.4操作簡(jiǎn)便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可以邊走邊獲得測(cè)量結(jié)果坐標(biāo)或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便快捷地與計(jì)算機(jī)、14精選ppt四、RTK的缺乏及其解決方法

4.1受衛(wèi)星狀況限制。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)位置對(duì)美國(guó)是最正確的時(shí)候，世界上有些國(guó)家在某一確定的時(shí)間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋，容易產(chǎn)生假值。另外，在高山峽谷深處及城市高樓密布區(qū)，衛(wèi)星信號(hào)被遮擋時(shí)間較長(zhǎng)，使一天中可作業(yè)時(shí)間受限制。產(chǎn)生假值問(wèn)題采用RTK測(cè)量成果的質(zhì)量控制方法可以發(fā)現(xiàn)。作業(yè)時(shí)間受限制可由選擇作業(yè)時(shí)間來(lái)解決。

4.2天空環(huán)境影響。白天中午，受電離層干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)少，常接受不到5顆衛(wèi)星，因而初始化時(shí)間長(zhǎng)甚至不能初始化，也就無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。在同樣的條件和同樣的地點(diǎn)上進(jìn)行RTK測(cè)量，上午11點(diǎn)之前和下午3：30分之后，RTK測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)而快，而中午時(shí)分，很難進(jìn)行RTK測(cè)量?？梢?jiàn)選擇作業(yè)時(shí)段的重要性。

15精選ppt

4.3數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標(biāo)稱距離小的問(wèn)題。RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸易受到障礙物如高大山體、高大建筑物和各種高頻信號(hào)源的干擾，在傳輸過(guò)程中衰減嚴(yán)重，嚴(yán)重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。在地形起伏高差較大的山區(qū)和城鎮(zhèn)密樓區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號(hào)受到限制。解決這類問(wèn)題的有效方法是把基準(zhǔn)站布設(shè)在測(cè)區(qū)中央的最高點(diǎn)上。(用GPRS通信不存在上述問(wèn)題)

4.4高程異常問(wèn)題。RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確，但我國(guó)現(xiàn)有的高程異常圖在有些地區(qū)，尤其是山區(qū)，存在較大誤差，在有些地區(qū)還是空白，這就使得將GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變得相當(dāng)困難，精度也不均勻。

16精選ppt4.5電量缺乏問(wèn)題。RTK耗電量較大，需要多個(gè)大容量電池、電瓶才能保證連續(xù)作業(yè)，在電力供給缺乏的偏遠(yuǎn)作業(yè)區(qū)受到限制。(用GPRS通信不存在上述問(wèn)題)

4.6精度和穩(wěn)定性問(wèn)題。RTK測(cè)量的精度和穩(wěn)定性都不及全站儀，特別是穩(wěn)定性方面，這是由于RTK較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況影響的緣故，要解決此類問(wèn)題，要在布控制點(diǎn)時(shí)多布置一些“多余〞控制點(diǎn)，作為RTK測(cè)量成果質(zhì)量控制的檢核點(diǎn)。

17精選pptRTK技術(shù)主要應(yīng)用范圍測(cè)圖根點(diǎn)〔精度均勻，效率高〕地形測(cè)圖〔效率高，一人即可操作〕工程放樣〔實(shí)時(shí)顯示位置信息，可進(jìn)行復(fù)雜的線路測(cè)量，只需要輸入線路要素即可生成復(fù)雜的道路曲線〕無(wú)驗(yàn)潮測(cè)水深水下地形測(cè)量隨著RTK技術(shù)的出現(xiàn)，使得水上測(cè)量采用GPS無(wú)驗(yàn)潮測(cè)量方式工作〔RTK方式〕成為可能。采用此種方式不僅可以防止定位系統(tǒng)和測(cè)深系統(tǒng)之間的延遲誤差，而且由于無(wú)驗(yàn)潮，使得內(nèi)業(yè)處理更簡(jiǎn)單、方便.18精選ppt本卷須知:1、架設(shè)基站要求:〔1〕架設(shè)在測(cè)區(qū)中央，位置比較高，高度角在