基于載波相位觀(guān)測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2023-07-07 10:00:07

1.前言

GPS是一種全球定位系統，是隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)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(lái)解決地球測量問(wèn)題的一種空間技術(shù)。隨著(zhù)全球定位系統（GPS）技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測量技術(shù)也越來(lái)越成熟，RTK測量技術(shù)逐漸應用于測繪。RTK技術(shù)可以在野外實(shí)時(shí)獲得厘米級定位精度。采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)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(lái)了新的曙光，大大提高了現場(chǎng)操作的效率。

2.GPSRTK技術(shù)在工程測量中的應用。

RTK(Real-timekinematic)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新型常用的GPS測量方法。以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)和動(dòng)態(tài)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(shí)時(shí)獲得厘米級定位精度的測量方法。采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分法，是GPS應用的重大里程碑。

(1)控制測量。

為滿(mǎn)足城市建設區和規劃區測繪的需要，城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點(diǎn)。城市一、二、三級導線(xiàn)大多位于地面上。隨著(zhù)城市建設的快速發(fā)展，這些點(diǎn)經(jīng)常被破壞，影響工程測量的進(jìn)度。如何快速準確地提供控制點(diǎn)，直接影響工作效率。傳統的控制測量，如導線(xiàn)測量，需要點(diǎn)間通視，耗時(shí)，精度不均勻。GPS靜態(tài)測量，點(diǎn)間不需要通視，精度高，但數據采集時(shí)間長(cháng)，需要事后進(jìn)行數據處理，定位結果無(wú)法實(shí)時(shí)知道。如果內部行業(yè)發(fā)現精度不符合要求，則必須返工。RTK技術(shù)的應用將在操作精度和操作效率方面具有明顯的優(yōu)勢。

(2)線(xiàn)路中線(xiàn)定線(xiàn)。

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

(3)建筑規劃放線(xiàn)。

建筑規劃放線(xiàn)，放線(xiàn)點(diǎn)不僅要滿(mǎn)足城市規劃條件的要求，還要滿(mǎn)足建筑本身的幾何關(guān)系，放線(xiàn)精度要求較高。在使用RTK進(jìn)行建筑放樣時(shí)，需要注意檢查建筑本身的幾何關(guān)系。對于短邊，相對關(guān)系難以滿(mǎn)足。在放樣時(shí)，應注意測量點(diǎn)的收斂精度。如果點(diǎn)的收斂精度不高，強制測量可能會(huì )帶來(lái)較大的點(diǎn)誤差。在點(diǎn)精度收斂高的情況下，RTK規劃放線(xiàn)一般能滿(mǎn)足要求。

(4)土地測量。

在建設用地勘測定界測量中，RTK技術(shù)可以實(shí)時(shí)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(lèi)和所有權調查中，RTK技術(shù)的應用可以實(shí)時(shí)測量所有權邊界和土地分類(lèi)修復，提高了測量速度和精度。

3.GPSRTK技術(shù)在工程測量中處理數據。

RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量是一種基于載波相位觀(guān)測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。在RTK操作模式下，基準站通過(guò)電磁信號將其觀(guān)測值和站點(diǎn)坐標信息發(fā)送到移動(dòng)站。移動(dòng)站不僅接收基準站的數據。同時(shí)，還應收集GPS衛星信號，獲取觀(guān)測數據，在系統中實(shí)時(shí)處理差異觀(guān)測值，并立即給出精度為厘米（相對于參考站）的移動(dòng)站坐標。

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