基于載波相位觀測值的實時動態定位技術

來源:投稿網 時間:2023-07-07 10:00:07

1.前言

GPS是一種全球定位系統，是隨著現代科學技術的快速發展而建立的新一代緊密衛星導航定位系統。GPS衛星定位測量是利用GPS系統來解決地球測量問題的一種空間技術。隨著全球定位系統（GPS）技術的快速發展，RTK測量技術也越來越成熟，RTK測量技術逐漸應用于測繪。RTK技術可以在野外實時獲得厘米級定位精度。采用載波相位動態實時差分法，是GPS應用的主要里程碑。它的出現為工程放樣、地形測量和各種控制測量帶來了新的曙光，大大提高了現場操作的效率。

2.GPSRTK技術在工程測量中的應用。

RTK(Real-timekinematic)實時動態差分法。這是一種新型常用的GPS測量方法。以前的靜態、快速靜態和動態測量需要事后解算才能獲得厘米級精度。RTK是一種可以在野外實時獲得厘米級定位精度的測量方法。采用載波相位動態實時差分法，是GPS應用的重大里程碑。

(1)控制測量。

為滿足城市建設區和規劃區測繪的需要，城市控制網具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點。城市一、二、三級導線大多位于地面上。隨著城市建設的快速發展，這些點經常被破壞，影響工程測量的進度。如何快速準確地提供控制點，直接影響工作效率。傳統的控制測量，如導線測量，需要點間通視，耗時，精度不均勻。GPS靜態測量，點間不需要通視，精度高，但數據采集時間長，需要事后進行數據處理，定位結果無法實時知道。如果內部行業發現精度不符合要求，則必須返工。RTK技術的應用將在操作精度和操作效率方面具有明顯的優勢。

(2)線路中線定線。

RTK測量技術用于市政道路中線或電力線路中線的放樣，一人由一人完成。將線路參數輸入RTK的外部控制器，如起點和終點坐標、曲線角度和半徑。放樣方法靈活，可根據樁號或坐標進行放樣，并可隨時交換。放樣時，屏幕上有箭頭指示偏移和偏移方向，方便前后左右移動，直到誤差小于設定。

(3)建筑規劃放線。

建筑規劃放線，放線點不僅要滿足城市規劃條件的要求，還要滿足建筑本身的幾何關系，放線精度要求較高。在使用RTK進行建筑放樣時，需要注意檢查建筑本身的幾何關系。對于短邊，相對關系難以滿足。在放樣時，應注意測量點的收斂精度。如果點的收斂精度不高，強制測量可能會帶來較大的點誤差。在點精度收斂高的情況下，RTK規劃放線一般能滿足要求。

(4)土地測量。

在建設用地勘測定界測量中，RTK技術可以實時測量邊界位置坐標，確定土地使用邊界范圍，計算土地面積。在土地分類和所有權調查中，RTK技術的應用可以實時測量所有權邊界和土地分類修復，提高了測量速度和精度。

3.GPSRTK技術在工程測量中處理數據。

RTK實時動態測量是一種基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。在RTK操作模式下，基準站通過電磁信號將其觀測值和站點坐標信息發送到移動站。移動站不僅接收基準站的數據。同時，還應收集GPS衛星信號，獲取觀測數據，在系統中實時處理差異觀測值，并立即給出精度為厘米（相對于參考站）的移動站坐標。

在RTK操作模式下，基準站通過數據鏈將其觀測位置（仍距離和載波相位觀測值）和測量站坐標信息（如基準站坐標和天線高度）傳輸給流動站。流動站初始化后，通過數據鏈接接收基礎站的數據。此外，它還收集了RTP3觀測數據，并在系統中形成差分觀測值進行實時處理，然后通過坐標轉換、高程擬合和投影糾正，給出實用的厘米級定位結果。