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《rtk測量技術(shù)在公路測量中的應用.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、RTK測量技術(shù)在公路測量中的應用摘要:常規(guī)的GPS測量方法,如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態(tài)實時差分(Real-timekinematic)方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率【1】。本文簡要介紹了GPSRTK的基本原理,GPSRTK的優(yōu)點,介紹了利用該技術(shù)進行工程實測的過程。根據(jù)平差學理論及相關(guān)規(guī)程、規(guī)范對測量精度進行了一定的比較和分析,總
2、結(jié)得出RTK測量的誤差特性和一些有益的結(jié)論和體會。關(guān)鍵字:RTK,GPS,公路測量,原理,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換一、引言隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展鐵路建設速度也不斷加快。公路工程有其自身特點:長條狀,坡度多,在施工測量工作中對測量控制網(wǎng)的布設帶來諸多困難,常規(guī)控制測量既要考慮網(wǎng)行,點的密度,RTK技術(shù)運用在實際工程測量中不僅提高了測量精度縮短了施工工期,而且還節(jié)約了工程成本。RTK技術(shù)應用于鐵路測量是外業(yè)勘測的一項重大技術(shù)革命,其應用及開發(fā)的前景十分廣闊。尤其實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)在鐵路測量中蘊含著巨大的技術(shù)潛力。二、RTK測量系統(tǒng)的組成
3、RTK測量系統(tǒng)的組成主要包括空間部分,外業(yè)測量操作和內(nèi)業(yè)處理??臻g部分是基于GNSS的全稱是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem),6它是泛指所有的衛(wèi)星導航系統(tǒng),包括全球的、區(qū)域的和增強的,如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),以及相關(guān)的增強系統(tǒng),如美國的WAAS(廣域增強系統(tǒng))、歐洲的EGNOS(歐洲靜地導航重疊系統(tǒng))和日本的MSAS(多功能運輸衛(wèi)星增強系統(tǒng))等,還涵蓋在建和以后要建設的其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)?!?】不過由于俄羅斯的定位
4、系統(tǒng)缺少維護已經(jīng)無法使用,而其他的系統(tǒng)又大部分是區(qū)域系統(tǒng),所以現(xiàn)在常用的系統(tǒng)是美國的全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)。外業(yè)測量是一部RTK(雙頻動態(tài)GPS接收機)接收機?;九渲冒?部分。(1)基準站:雙頻GPS接收機、GPS天線、數(shù)據(jù)鏈發(fā)送電臺、天線、電源、腳架、聯(lián)接線等;(2)流動站:雙頻GPS接收機、GPS天線、數(shù)據(jù)接收電臺、操作手薄、對中桿等;內(nèi)業(yè)處理,使用支持RTK測量數(shù)據(jù)的各種應用軟件對外業(yè)得到的數(shù)據(jù)進行內(nèi)業(yè)處理,得到需要的結(jié)果。一、GPS及我國北斗的發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)工程測量技
5、術(shù)的服務領域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,其基本內(nèi)容有測圖和放樣兩部分?,F(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠遠突破了僅僅為工程建設服務的概念,它不僅涉及工程的靜態(tài)、動態(tài)幾何與物理量測定,而且包括對測量結(jié)果的分析,甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預報。蘇黎世高等工業(yè)大學馬西斯教授指出:“一切不屬于地球測量,不屬于國家地圖集的陸地測量,和不屬于法定測量的應用測量都屬于工程測量”。隨著傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)轉(zhuǎn)化,我國工程測量的發(fā)展可以概括為“四化”和“十六字”,所謂“四化”是:工程測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化,數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動化,測量過程控制和
6、系統(tǒng)行為的智能化,測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化?!笆帧笔牵哼B續(xù)、動態(tài)、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便。全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)是美國陸海空三軍聯(lián)合研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng),具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面;對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應用方式。【4】GPS測地型接收設備是實現(xiàn)測地定位的基本條件,接收機有單頻與雙頻之分,雙頻機能以L2觀測值修正電離層折射影響,最適宜
7、于中、長基線(大于20km)測量,具有快速靜態(tài)測量的功能,可升級為RTK功能;單頻機適宜于小于20km的短基線測量,對于一般工程測量具有良好的性能價格比。6相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現(xiàn)高精度測量,其原理是采用載波相位測量局域差分法:在接收機之間求一次差,在接收機和衛(wèi)星觀測歷元之間求二次差,通過兩次差分計算解算出待定基線的長度;求解整周模糊度是其關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)算法模型,設計了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模式。而RTK技術(shù)代表著GPS相對測地定位應用的主流?!?】北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)﹝BeiDou(COMPAS
8、S)NavigationSatelliteSystem﹞是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設目標是:建成獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),促進衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)鏈形成,形成完善的國家衛(wèi)星導航應用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系,推動衛(wèi)星導航在國民經(jīng)濟社會各行