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1、GPSRTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用GPS測(cè)量定位發(fā)展情況1定位模式絕對(duì)定位相對(duì)定位差分定位5天線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜態(tài)定位動(dòng)態(tài)定位相對(duì)于地固坐標(biāo)系3獲得定位結(jié)果的時(shí)效事后定位實(shí)時(shí)定位2觀測(cè)值類型偽距測(cè)量載波相位測(cè)量非差定位4數(shù)據(jù)處理方式差分GPS分類②單基準(zhǔn)站GPS差分局部區(qū)域差分廣域差分位置差分偽距差分載波相位差分GPSRTK定位系統(tǒng)組成1.GPS接收機(jī):雙(多)頻接收機(jī)是理想選擇。2.無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈1)基準(zhǔn)站發(fā)射電臺(tái):一般為外置的獨(dú)立電臺(tái)。2)流動(dòng)站接收電臺(tái):可以內(nèi)置在GPS接收機(jī)內(nèi)部,也有外置的獨(dú)立電臺(tái)。3)中繼站電臺(tái)(非必要):既能接收基準(zhǔn)
2、站發(fā)送的信號(hào)又能將接收的信號(hào)發(fā)送出去,一般是外置的獨(dú)立電臺(tái)?;谝苿?dòng)通訊技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸鏈路(網(wǎng)絡(luò)RTK)。3.電子手簿(控制器):設(shè)置測(cè)量形式和相關(guān)參數(shù)、實(shí)時(shí)閱讀、存儲(chǔ)測(cè)量坐標(biāo)等。Trimble5000GPSRTK設(shè)備5700面板示意圖5700電池及存儲(chǔ)卡Trimble5000GPSRTK設(shè)備5700接口示意圖ZephyrGeodeticGPS天線Trimble5000GPSRTK設(shè)備5800接口示意圖5800接收機(jī)和天線一體機(jī)Trimble5000GPSRTK設(shè)備TSCe控制器接口TSCe控制器Trimble5000GPSRTK設(shè)備Tri
3、mMark3電臺(tái)接口TrimMark3電臺(tái)外觀電臺(tái)鞭狀天線Trimble5000GPSRTK設(shè)備電臺(tái)傳輸速率選擇電臺(tái)頻道選擇Trimble5700基準(zhǔn)站構(gòu)成基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)ZephyerGPS天線接收機(jī)到GPS天線電纜Trimmark3電臺(tái)接收機(jī)到電臺(tái)數(shù)據(jù)線電臺(tái)鞭狀天線電臺(tái)到鞭狀天線電纜電臺(tái)電源線汽車(chē)電瓶(12v直流,自備)TSCe或ACU手簿接收機(jī)到手簿電纜三腳架(兩個(gè),一個(gè)用于架設(shè)GPS天線,另一個(gè)用于架設(shè)電臺(tái)鞭狀天線)基座及連接器(與三腳架配套)電臺(tái)天線支撐桿(含配套與三腳架連接簿鋼圓盤(pán))Trimble5700基準(zhǔn)站構(gòu)成Trimbl
4、e5700流動(dòng)站構(gòu)成流動(dòng)站GPS接收機(jī)(含電池)ZephyerGPS天線接收機(jī)到GPS天線電纜電臺(tái)鞭狀天線接收機(jī)到鞭狀天線電纜TSCe或ACU手簿接收機(jī)到手簿電纜手簿托架流動(dòng)站對(duì)中桿流動(dòng)站背包GPSRTK作業(yè)流程和實(shí)施收集測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)資料;求解轉(zhuǎn)換參數(shù);參考站的選定和建立;流動(dòng)站的設(shè)置;開(kāi)始測(cè)圖或放樣。坐標(biāo)系統(tǒng)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換GPS直接定位結(jié)果是WGS84橢球下的空間直角坐標(biāo)或大地坐標(biāo)。而實(shí)際使用的坐標(biāo)是基于其他橢球(如克氏橢球、75國(guó)際橢球等)的空間直角坐標(biāo),或空間大地坐標(biāo),或平面直角坐標(biāo)+水準(zhǔn)高程,即存在著衛(wèi)星定位成果與傳統(tǒng)地面測(cè)量成果之間
5、的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換步驟WGS84橢球下的空間直角或大地坐標(biāo)其他橢球下的空間直角或大地坐標(biāo)橢球轉(zhuǎn)換(如七參數(shù)轉(zhuǎn)換)高斯坐標(biāo)正算平面直角坐標(biāo)水準(zhǔn)正常高高程異常求解轉(zhuǎn)換參數(shù)GPS靜態(tài)測(cè)量中,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是在事后處理時(shí)進(jìn)行的。而GPSRTK是用于實(shí)時(shí)測(cè)量的,要求立即給出當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo),這使得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作更顯得重要。求解轉(zhuǎn)換參數(shù)(1).已知點(diǎn)最好選在測(cè)區(qū)四周及中心,均勻分布,能有效的控制測(cè)區(qū)。如果選在測(cè)區(qū)的一端,應(yīng)計(jì)算出滿足給定的精度和控制的范圍。切記不可從一端無(wú)限制地向另一端外推。(2).為了提高精度,最好選3個(gè)以上的點(diǎn)利用最小二乘法求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。為
6、了校驗(yàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度和正確性,還可以選用幾個(gè)點(diǎn)不參與計(jì)算,而帶入公式起校驗(yàn)作用,經(jīng)過(guò)校驗(yàn)滿足要求的轉(zhuǎn)換參數(shù)認(rèn)為是可靠的。(3).在不考慮七參數(shù)中尺度比和旋轉(zhuǎn)參數(shù)時(shí),可以現(xiàn)場(chǎng)求定三個(gè)平移參數(shù)。求解轉(zhuǎn)換參數(shù)方法一:使用一些工具軟件。求解轉(zhuǎn)換參數(shù)方法二:使用TGO中點(diǎn)校正功能在室內(nèi)計(jì)算。求解轉(zhuǎn)換參數(shù)方法三:野外工作時(shí),利用控制器軟件TrimbleSurveyController中的點(diǎn)校正功能。參考站的選定參考站的安置是順利實(shí)施動(dòng)態(tài)GPS的關(guān)鍵之一,參考站的安置要滿足下列條件:①參考站應(yīng)有正確的已知坐標(biāo)。②參考站應(yīng)選在地勢(shì)較高(還要考慮交通方便)、
7、天空較為開(kāi)闊、周?chē)鸁o(wú)高度角超過(guò)10°的障礙物、有利于衛(wèi)星信號(hào)的接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射的位置。③為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路經(jīng)效應(yīng)的影響,周?chē)鸁o(wú)GPS信號(hào)反射物(大面積水域,大型建筑物等),無(wú)高壓線、電視臺(tái)、無(wú)線電發(fā)射站、微波站等干擾源。④參考站應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、不易破壞的位置。參考站的設(shè)置基準(zhǔn)站的設(shè)置包括:建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率的選擇、RTK工作方式的選擇、基準(zhǔn)站坐標(biāo)的輸入、基準(zhǔn)站工作啟動(dòng)等。1.建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理1)建立工作項(xiàng)目的名稱、數(shù)據(jù)單位的選擇等。2)坐標(biāo)系統(tǒng)管理參考橢球的選擇或橢球參數(shù)的輸入。投影方式和投影帶的選擇或建立。
8、大地水準(zhǔn)面資料的選擇。平面轉(zhuǎn)換參數(shù)的輸入。高程轉(zhuǎn)換參數(shù)的輸入等。參考站的設(shè)置2.基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率的選擇根據(jù)對(duì)本地區(qū)無(wú)線電頻率的了解,選擇一種理想的頻率,流動(dòng)站和基準(zhǔn)站必須使用同一個(gè)