GPS-rtk原理講解

1、1. GPS 相對定位原理兩臺（或多臺）GPS用戶接收機分別安置在兩條（或多條基線的端點），同步同時段(或不同時段)觀測相同數(shù)量的GPS衛(wèi)星，一般情況下不少于4個。并對觀測量進行差分處理，以確定基線端點（也就是我們常說的測站點）的相對位置，如果知道其中幾個點的坐標和高程，通過專業(yè)軟件的數(shù)據(jù)處理，就可以解算其它點的坐標和擬合高程值，以最大限度地滿足工作的需要。在多個觀測站同步觀測相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差，衛(wèi)星時鐘差，接收機鐘差以及空氣中的電離層，對流層折射誤差等對觀測量的影響具有一定的相關(guān)性。利用觀測量的不同組合，可有效地消除或減弱誤差上的影響，從而提高相對定位的精度。歷元：為指定天球坐

2、標或軌道參數(shù)而規(guī)定的某一特定時刻GPS 實時動態(tài)定位是基于載波相位的GPS相對定位方式。采用的星歷為廣播星歷，誤差修正方式采用基準站相位誤差改正，精度可達到cm級。GPS RTK測量技術(shù)既保證了GPS測量的高精度，又具有實時動態(tài)性。其基本工作原理可簡述為：在兩臺GPS接收機之間增加一套無線電通訊系統(tǒng)。將兩臺或兩臺以上相對獨立的GPS接收機聯(lián)成有機整體，安置在已知點上的GPS接收機（我們常說的是基準站）通過電臺將觀測信息，測站點數(shù)據(jù)傳輸給流動站（我們常說的移動站），流動站將基準站傳來的載波觀測信號與流動站本身觀測到的載波信號進行差分處理，從而解算出兩站間的基線向量；根據(jù)事先輸入的坐標轉(zhuǎn)化和投影參

3、數(shù)，就可得到流動站的三維坐標數(shù)據(jù)。GPS RTK測量技術(shù)是建立在流動站與基準站誤差強烈類似的這一基礎(chǔ)之上，隨著流動站與基準站之間距離的增加，其誤差的類似性越來越差，定位精度會越來越低。數(shù)據(jù)的通信也會受到作用距離拉長，而干攏因素增加的影響。因此GPS RTK技術(shù)的作用距離是有限的，一般小于10公里。6. 野外RTK測量將作好的轉(zhuǎn)換參數(shù)以文件形式，存入到觀測記錄手簿中，基準站架設(shè)在參考點上，經(jīng)過檢查校正無誤后，即可開始工作。檢查校核數(shù)據(jù)見下表：GPS RTK外業(yè)觀測的基本要求：采樣率為1S，每次測量的歷元數(shù)小于10個，每點觀測時間不低于3分鐘。平面點位精度小于2cm(即實測點值與原已知點值相比較的

4、X Y值)，高程點位互差小±5cm(即實測點高程值與原已知點高程值相比較)。依據(jù)技術(shù)要求，依據(jù)技術(shù)要求，對實地所布設(shè)的像控點進行實時動態(tài)定位測量。按工作計劃，經(jīng)過五天外業(yè)工作，實時動態(tài)定位測量共計169個像控點的坐標和擬合高程數(shù)據(jù)（成果數(shù)據(jù)見像控點成果表）。三、 GPS RTK擬合高程與水準測量成果即的相互檢測為保證GPS RTK擬合高程的正確性，為今后相同項目工作流程打好基礎(chǔ)。我們采用隨機抽樣的方式，分別就城區(qū)，城鄉(xiāng)結(jié)合部抽取一定數(shù)量的GPS RTK擬合高程點，按國家四等水準測量要求進行水準觀測，檢核這些擬合高程點。根據(jù)項目區(qū)像控點點位布設(shè)情況和已知水準點所處位置。本項目區(qū)四等水準

5、路線，由三個已知點，三個閉合環(huán)共計22.5Km組成。其中包括兩條附合水準路線組成水路線網(wǎng)。外業(yè)數(shù)據(jù)經(jīng)過自檢、互檢、專檢、審核平差計算成果精度完全滿足規(guī)范要求和項目區(qū)設(shè)計要求。最終平差結(jié)果和精度統(tǒng)計如下：1. 外業(yè)數(shù)據(jù)檢核：閉合環(huán)最大閉合差+28mm，允許值：±56mm。附合路線閉合差最大14mm，允許值：±22mm。閉合環(huán)路線最大長度11.34Km，允許值：15Km。附合路線長度最大1.28公里，允許值：15Km。2. 平差后精度統(tǒng)計：最大點位誤差1.028cm，允許值：±2cm。最大點間誤差0.85cm.，允許值±1cm。最大高差中誤差0.85cm，允

6、許值±1cm。高程點最大中誤差0.9cm，允許值：±2cm。具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：從上面的檢查數(shù)據(jù)統(tǒng)計表結(jié)果中可以看出：四等水準高程與GPS RTK擬合高程點相比較，以四等水準高程為基準，最大較差絕對值為47mm，最小較差絕對值為7mm，通過計算得出高程點中誤差為1.7cm，規(guī)范中允許值為：不大于±2cm。靜寧縣三維數(shù)字城市建設(shè)中所需要高程數(shù)據(jù)可以用擬合高程數(shù)據(jù)代替。也就是說:在基準站點位選取比較理想，滿足規(guī)范和相目區(qū)技術(shù)要求的情況下，通過經(jīng)過檢驗的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)，GPS RTK實時動態(tài)定位所得到的三維數(shù)據(jù)擬合高程點數(shù)據(jù)代替可以完全代替水準測量高程值。其優(yōu)勢在于GPS RTK實時動態(tài)定位工作方式靈活，省人少力，可減輕作業(yè)人員的工作強度，提高測繪技術(shù)人員的外業(yè)工作效率。隨著GPS RTK測量技術(shù)的日益成熟，擬合高程代替水準高程必然成為一種趨勢。上述工作曾在隴南地區(qū)成縣三維數(shù)字城市建設(shè)中取得了較為明顯的工作成效。 3. GPS RTK附帶地形測繪 利用RTK測量技術(shù)的靈活性，可隨時加密項目區(qū)的控制點，將項目區(qū)變化區(qū)域?qū)崟r定位測量，特別是關(guān)鍵區(qū)域變化點的測量。如道路，花壇的拐角和曲線部分的關(guān)鍵點。電線桿位，信號燈。管道設(shè)施中的檢修井，變徑處，分叉處及重要拐點測繪定位，并繪制好工作草圖。四、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理不同型號的RTK生產(chǎn)