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《淺析rtk在數(shù)字化圖根控制測量中的》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第1章RTK的發(fā)展史全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓，目前已遍及國民經(jīng)濟各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活。經(jīng)近10年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，贏得廣大測繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導(dǎo)航和管制、地殼運動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科。在這些應(yīng)用中，GPS在定位技術(shù)的應(yīng)用上的發(fā)展可以分為4個階段（如下圖所示）：圖1定位技術(shù)的發(fā)展GPS定位技術(shù)的原理比較簡單：衛(wèi)
2、星向地面接收機發(fā)射帶有測距碼的載波信號，衛(wèi)星的軌道是已知的（x,y,z）,那么地面點在某一時刻通過對接收到的衛(wèi)星信號進行分析就可以得到衛(wèi)星到地面點的距離，那么只需要3顆衛(wèi)星就可以定出地面點的位置，但是接收機的時鐘是不準確的，所以需要同時接收4顆衛(wèi)星的信號（4維）才能準確地交會定出地面點的位置。由于信號在傳播過程中受到電離層，對流層，多路徑和相對論效應(yīng)等多方面的影響，以及美國SA政策（美國針對民用GPS的信號干擾政策），定位精度一直很難達到理想的情況，為了解決這些不利影響，定位技術(shù)的發(fā)展正經(jīng)歷4代的更迭。13總體說來，GPS定位可以分為相對定位和絕對定位。絕對定位也叫單點定位，即利用
3、GPS衛(wèi)星和用戶接收機之間的距離觀測值直接確定用戶接收機天線在WGS－84坐標系中相對于坐標原點（地球質(zhì)心）的絕對位置。相對定位也叫差分GPS定位，即至少用兩臺GPS接收機，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺接收機天線之間的相對位置，相對定位的精度較高。第一代的GPS的絕對定位采用的是偽距單點定位，由于偽距的測距碼的波長長達幾十米，單點定位的效果很不好，一般精度只有幾十米甚至上百米，只能用在船只等導(dǎo)航用途上，現(xiàn)在的手持GPS還采用這種定位方式；采用偽距差分定位能將精度提高到十幾米到幾十米，還是不能用在測繪等領(lǐng)域當中。此時，隨著信號處理技術(shù)的發(fā)展，人們可以更好的分析衛(wèi)星信號中的載波，
4、載波的波長比測距碼要小得多，而且衛(wèi)星信號中的L1和L2載波（民用碼C/A碼調(diào)制在L1當中，軍用碼P碼調(diào)制在L2當中）的波長成倍數(shù)關(guān)系，當遇到電離層和對流層影響時，信號延遲也成線性關(guān)系，可以幫助更好的估計誤差影響，于是產(chǎn)生了載波靜態(tài)相對定位技術(shù)，采用此技術(shù)，可以將相對精度提高到米級甚至分米級，若采用事后的精密星歷后處理，能將精度提高到厘米級，由此GPS技術(shù)廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域當中。但是，載波相對定位中有一個很大的瓶頸：計算整周模糊度（即計算載波在傳播過程中的整周期的個數(shù)N）的速度很慢，當時的算法計算量很大，一般都需要后處理。也就是說，GPS的這樣的定位技術(shù)還不能應(yīng)用到實時的動態(tài)定位（大
5、多數(shù)應(yīng)用都需要實時動態(tài)）當中。在此情況下，第二代定位技術(shù)產(chǎn)生了，RTK(實時動態(tài))技術(shù)。這個技術(shù)是基于新的對整周模糊度的搜索算法，這個算法能極大地減小計算量，并能很好的利用連續(xù)整周數(shù)的變化。于是RTK技術(shù)廣泛發(fā)展起來。RTK技術(shù)是在已知坐標的點上假設(shè)一個基站，用戶只要使用流動站(Rover)測量/導(dǎo)航，通過不斷地和基站通信求得流動站和基站的相對坐標。RTK技術(shù)的精度可以達到分米/厘米級，RTK技術(shù)使精密導(dǎo)航成為了可能。另一方面靜態(tài)相對定位由于通信的問題作用范圍還很小（不大于15公里13），對于大范圍的觀測，需要建立很龐大的控制網(wǎng)，這是極大的資源浪費。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展極大加速了GPS定
6、位技術(shù)的發(fā)展，建立數(shù)據(jù)處理和控制中心，通過網(wǎng)絡(luò)，我們能建立全國甚至全世界的GPS網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在我國的青藏高原形變控制網(wǎng)，國際IGS站網(wǎng)都屬于廣域差分。現(xiàn)在，第二代定位技術(shù)已經(jīng)相當?shù)某墒?，并在我國各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用，處于第二代產(chǎn)品的壯年期。第二代GPS定位技術(shù)，尤其是RTK技術(shù)，使用起來還是有許多的缺陷。例如對于大范圍地區(qū)，由于通信技術(shù)的限制，要建立許多基站的控制網(wǎng)，這是極大的浪費。并且通信還易受到干擾，差分計算也十分繁瑣等等?，F(xiàn)階段，以網(wǎng)絡(luò)RTK為代表的第三代定位技術(shù)已經(jīng)悄然興起并蓬勃發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)RTK將廣域差分技術(shù)和傳統(tǒng)的RTK技術(shù)相結(jié)合，在GPS使用密集的地區(qū)，由政府建立控制網(wǎng)（城域
7、，省域，全國等），并通過數(shù)據(jù)中心和發(fā)射臺處理和發(fā)射差分信號，免去了用戶建立基站的煩擾。用戶只要將流動站的GPS粗略定位坐標(初始化值)通過GSM/GPRS傳給控制中心，控制中心根據(jù)用戶的概略坐標和附近的合適的參考站（或虛擬參考站）差分，并求得精確坐標，網(wǎng)絡(luò)RTK的精度可以達到厘米級。美國、加拿大、日本等國家甚至建立了全國范圍的CORS（連續(xù)觀測參考站）系統(tǒng)，我國北京也已建成全市的CORS系統(tǒng)，并將在北京08奧運發(fā)揮重要的作用。在另一方面，單點定位技術(shù)在一個長時間的冷淡
