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1、淺談RTK在山區(qū)公路測量中應用摘要:本文介紹了RTK的組成及工作原理,并根據實踐經驗分析RTK技術的優(yōu)點與不足,并對不足之處提出相應的解決措施,以推廣RTK技術的應用。關鍵詞:山區(qū)公路測量;RTK技術;全站儀Abstract:thispaperintroducesthestructureandworkingprincipleofRTK,andaccordingtothepracticalexperienceoftheanalysisoftheadvantagesandshortcomingsofRTKtechnology,andthedeficiencyputsf
2、orwardthecorrespondingmeasurestopromotetheapplicationofRTKtechnology.Keywords:mountainareahighwaymeasurement;RTKtechnology;tachometer中圖分類號:X734文獻標識碼:A文章編號:1前言隨著全球定位系統(GPS)技術的快速發(fā)展,RTK(RealTimeKinematic)測量技術也日益成熟,RTK測量技術逐步在測繪中得到應用。RTK測量技術因其精度高、實時性和高效性,使得其在公路設計測繪中的應用越來越廣泛。2分析未使用RTK前的測量工作
3、儀器不足7山區(qū)公路外業(yè)測量在未普及RTK技術之前,采用全站儀、水平儀等光學測量儀器測量,由于山區(qū)地形復雜,高差起伏大,叢林較多又密集,大霧天氣頻繁出現,對此類光學儀器會產生很大影響,不僅降低測量精度,甚至導致無法使用。由于山區(qū)公路布線是為了克服高差降低工程造價等原因,常選擇回頭曲線或者沿凹凸的山勢布線,若用全站儀等光學儀器實現通視需求,將把儀器架在離路線較遠的山頭或無遮擋的高地。此舉會延誤外業(yè)測量的時間,增加外業(yè)人員的工作負擔。如選擇沿路線兩側較近位置轉站測量又會降低測量精度,增大誤差,導致測設結果不可使用。3GPS原理3.1GPS系統的組成GPS由三個獨立的部分
4、組成:空間部分:2l顆工作衛(wèi)星,3顆備用衛(wèi)星。地面支撐系統:1個主控站,3個注入站,5個監(jiān)測站。用戶設備部分:接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號,以獲得必要的導航和定位信息,經數據處理,完成導航和定位工作。GPS接收機硬件一般由主機、天線和電源組成。3.2GPS定位原理7GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數據,采用空間距離后方交會的方法,確定待測點的位置。如圖l所示,假設t時刻在地面待測點上安置GPS接收機,可以測定GPS信號到達接收機的時間△t,再加上接收機所接收到的衛(wèi)星星歷等其他數據可以確定以下四個方程式:[(x1-x)2+(y1-y)2+(z
5、1-z)2]1/2+c(vt1-vt0)=d1;[(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)2]1/2+c(vt2-vt0)=d2;[(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)2]1/2+c(vt3-vt0)=d3;[(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)2]1/2+c(vt4-vt0)=d4;上述四個方程式中待測點坐標x,y,z和vt0為未知參數。其中,di=c△t,(i=1,2,3,4)。di(i=1,2,3,4)分別為衛(wèi)星l、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4到接收機之間的距離?!鱰i(i=1,2,3,4)分別為衛(wèi)星l、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的信號到達接收機所
6、經歷的時間。c為GPS信號的傳播速度(即光速)。圖1GPS定位原理四個方程式中各個參數意義如下:x,y,z為待測點坐標的空間直角坐標。xi,yi,zi(i=l,2,3,4)分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4在t時刻的空間直角坐標,可由衛(wèi)星導航電文求得。7vti(i=l,2,3,4)分別為衛(wèi)星l、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的鐘差,由衛(wèi)星星歷提供。vt0為接收機的鐘差。由以上四個方程即可解算出待測點的坐標x,y,z和接收機的鐘差vt0。由此可知測量時移動站與基準站必須同時接收共享至少四顆衛(wèi)星的信號,即“看到”同樣的四顆衛(wèi)星。目前GPS系統提供的定位精度是優(yōu)于10
7、m,而為得到更高的定位精度,我們通常采用差分GPS技術:將一臺GPS接收機安置在基準站上進行觀測。根據基準站已知精密坐標,計算出基準站到衛(wèi)星的距離改正數,并由基準站實時將這一數據發(fā)送出去。用戶接收機在進行GPS觀測的同時,也接收到基準站發(fā)出的改正數,并對其定位結果進行改正。從而提高定位精度。4RTK測量成果的質量控制常用的質量控制方法主要是“已知點檢核比較法”,即在布測控制網時用靜態(tài)GPS或全站儀多測出一些控制點,然后用RTK測出這些控制點的坐標進行比較檢核,用手簿中校核后的點建立坐標系,用此坐標系對測量、放樣的點坐標校正,使其在同一坐標系中進行測量、放樣。5利用
8、RTK技術