rtk技術(shù)在道路測(cè)量中應(yīng)用

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1、RTK技術(shù)在道路測(cè)量中應(yīng)用　　摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路工程建設(shè)得到了廣闊的發(fā)展空間，需要對(duì)RTK技術(shù)在道路測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以保證在道路測(cè)量中節(jié)約工作的時(shí)間和物力。關(guān)鍵詞：RTK測(cè)量技術(shù)；原理；應(yīng)用中圖分類號(hào)：P223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）的飛速發(fā)展，其在工程測(cè)量中扮演著越來越重要的位置，GPS具有高精度、高效率、適應(yīng)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高等常規(guī)測(cè)量方式無法比擬的優(yōu)勢(shì)，使其在完成各種測(cè)量任務(wù)時(shí)受到越來越廣泛的采用。一、RTK測(cè)量技術(shù)原理7RTK測(cè)量以載波相位觀測(cè)值為基

2、礎(chǔ)，不同于早先的實(shí)時(shí)差分GPS(RTD),RTD是建立在C/A碼偽距觀測(cè)值的基礎(chǔ)之上的一種實(shí)時(shí)定位技術(shù)，其精度只能達(dá)到米級(jí)。靜態(tài)測(cè)量是用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上GPS接收機(jī)同步觀測(cè)，對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行處理，可測(cè)得兩測(cè)站間精密的WGS-84基線向量，再經(jīng)過平差→坐標(biāo)傳遞→坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等工作，最后經(jīng)過嚴(yán)密的解算求得測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)。顯然靜態(tài)測(cè)量不具備實(shí)時(shí)性。而RTK定位技術(shù)則是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，需要在兩臺(tái)GPS接收機(jī)之間增加一套無線數(shù)字通訊系統(tǒng)(亦稱數(shù)據(jù)鏈)，將兩相對(duì)獨(dú)立的GPS信號(hào)接收系統(tǒng)聯(lián)成有機(jī)的整體?；鶞?zhǔn)站通過電臺(tái)將觀測(cè)信息和觀測(cè)

3、數(shù)據(jù)傳輸給移動(dòng)站，移動(dòng)站將基準(zhǔn)站傳來的載波觀測(cè)信號(hào)與移動(dòng)站本身采集GPS載波信號(hào)，在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，解出兩站間的基線值，同時(shí)輸入相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影參數(shù)，實(shí)時(shí)得到測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，并同時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。在整周未知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測(cè)值的跟蹤和必要的幾何圖形，則移動(dòng)站就可隨時(shí)給出厘米級(jí)定位結(jié)果。二、RTK測(cè)量的工作條件及優(yōu)點(diǎn)1、工作條件（1）基準(zhǔn)站的要求：周圍無障礙物阻擋衛(wèi)星信號(hào)；周圍無信號(hào)反射物；盡量遠(yuǎn)離微波塔、通信塔、輸電

4、線路等電磁干擾源；電纜連接正確，啟動(dòng)無誤，發(fā)射信號(hào)穩(wěn)定不間斷。（2）流動(dòng)站的要求：電纜正確連接，電源充足，信號(hào)穩(wěn)定，能正常工作；手簿內(nèi)數(shù)據(jù)正確，內(nèi)存滿足測(cè)量要求；RTK狀況初始化后才能測(cè)量數(shù)據(jù)，若失鎖須重新初始化。（3）基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的連接要求：能同時(shí)段觀測(cè)5顆以上GPS衛(wèi)星；基準(zhǔn)站與流動(dòng)站啟動(dòng)時(shí)所用的轉(zhuǎn)換參數(shù)一致；無線電信號(hào)持續(xù)連接。 2、RTK測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 7（1）工作效率高。一次設(shè)站即可覆蓋5KM半徑甚至更大距離的測(cè)區(qū)，大大減少了所需控制點(diǎn)數(shù)量及測(cè)量儀器的搬站次數(shù)，流動(dòng)站僅需

5、一人操作，測(cè)量速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，提高了工作效率。（2）測(cè)量精度高。由于流動(dòng)站每一測(cè)點(diǎn)均與基準(zhǔn)站相連，各點(diǎn)沒有直接相關(guān)性，誤差不積累，容易控制測(cè)量精度；只要測(cè)量人員正確操作，認(rèn)真負(fù)責(zé)，均能得到滿足精度的測(cè)量成果。（3）適應(yīng)性強(qiáng)。相比傳統(tǒng)測(cè)量方式，RTK測(cè)量方式受通視條件、時(shí)間、能見度、氣候等因素的影響和限制較小，只需滿足基本的工作條件，對(duì)觀測(cè)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，使測(cè)量工作變得更容易更輕松。（4）自動(dòng)化程度高。通過軟件系統(tǒng)，RTK測(cè)量方式可實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，人工干預(yù)程度較小，減小了人為誤差，自動(dòng)化集成化程度

6、高；內(nèi)外業(yè)操作簡便，容易上手，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，能快速的得到測(cè)量成果。 二、RTK測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)RTK測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用核心在于確定周模糊度和傳輸差分?jǐn)?shù)據(jù)。1、整周模糊度的求解7對(duì)周模糊度的求解方法有很多，可以根據(jù)測(cè)量過中信號(hào)接收機(jī)的狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行劃分，分別為靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。但由于這些方法在求解過程中需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)生活的需求。在此可以運(yùn)用一種低階卡爾曼濾波器對(duì)模糊度進(jìn)行動(dòng)態(tài)快速的求解，達(dá)到對(duì)模糊度動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)求解的目的。通過實(shí)踐證明，該方法具有簡單易行、快速準(zhǔn)確、計(jì)算量小的特點(diǎn)

7、，是動(dòng)態(tài)快速求解周模糊度的最佳選擇。2、RTK的數(shù)據(jù)傳輸RTK通訊的主要傳播方式是空間波，所才采用的是UHF波，也就是散射波。折射波、直射波以及各種合成波。這類傳播方式具有較好的直線傳播性和較強(qiáng)的穿透性，但容易受到地球曲率、障礙物以及地形的影響。當(dāng)傳送數(shù)據(jù)時(shí)運(yùn)用9600波特率，則每組數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間為0.8s左右。因此，基準(zhǔn)站在每秒傳送一次的RTK改正數(shù)據(jù)時(shí)，理想的傳送距離為：D=4.24，公式中的D為數(shù)據(jù)鏈覆蓋面的半徑，單位為km；h1為基準(zhǔn)站的天線高，h2為流動(dòng)站的天線高，單位為m。式中指處于理想狀態(tài)

8、下，也就是無電波干擾和無障礙物遮擋的覆蓋范圍，與實(shí)際情況有細(xì)微出入。為了提高RTK的數(shù)據(jù)通訊能力，可以在進(jìn)行RTK測(cè)量時(shí)將RTK基準(zhǔn)站安排在RTK有效測(cè)量器的中央控制點(diǎn)上，對(duì)移動(dòng)站和基準(zhǔn)站的天線架設(shè)高度進(jìn)行調(diào)整。此外，還需要縮短基準(zhǔn)站與移動(dòng)站之間的距離。增強(qiáng)天線和接收機(jī)的高靈敏性，使其能夠達(dá)到“電磁波同視”。如在觀測(cè)過程中遇到地形影響時(shí)可以在一定程度上增設(shè)中繼站。 二、RTK技術(shù)在道路測(cè)量中的應(yīng)用1、大比例尺地形圖的繪制7一般公路