RTK-原理及注意事項

RTK原理及注意事項RTK–RealTimeKinametic（實時動態(tài)差分）1精選2021版課件RTK(RealTimeKinematic)

載波相位差分技術RTK測量系統(tǒng)是GPS測量技術與數(shù)據(jù)傳輸技術構成的組合系統(tǒng)。高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測，RTK定位技術就是基于載波相位觀測的實時動態(tài)定位技術，它能夠?qū)崟r快速地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。2精選2021版課件

在RTK作業(yè)模式下，基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測的星歷數(shù)據(jù)傳送給流動站。流動站通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù)，同時采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)進行實時處理，給出厘米級定位結果，歷時不到一秒鐘。流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)，也可在動態(tài)條件下直接開機，并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。載整周末知數(shù)解固定后，即可進行每個歷元的實時處理，只要能保持5顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動站可隨時給出厘米級定位結果。RTK工作原理3精選2021版課件GPS衛(wèi)星

發(fā)射天線基準站差分信號移動站4精選2021版課件RTK數(shù)據(jù)鏈示意圖5精選2021版課件RTK工作過程中的坐標轉(zhuǎn)換由于GPS所采用的坐標系為WGS-84,而在中國所采用的坐標系包括BJ-54,GJ-80,以及一些地方坐標系統(tǒng)如深圳獨立坐標，等等，因此在RTK的工作過程中，坐標轉(zhuǎn)換成為其重要的一環(huán)。其轉(zhuǎn)換方法主要分為三種（三參數(shù)、四參數(shù)、七參數(shù)）6精選2021版課件三參數(shù)法定義：兩空間三維直角坐標系之間的平移參數(shù)、DX、DY、DZ要求:一個BJ-54或GJ-80坐標起算點.環(huán)境:主要用于精度要求不高的水上定位測量，地形測量，或只有一個已知點的情況，精度隨著移動站距離的增加變大。一般三公里內(nèi)精度優(yōu)于5CM。作業(yè)方法：將基準站架設于開闊，無干擾的已知點上，設置--基準站—輸入已知點的當?shù)刈鴺恕x擇單點定位求解近似七參數(shù)，即可。移動站即可接收到標準的BJ-54或GJ-80坐標7精選2021版課件四參數(shù)（轉(zhuǎn)換參數(shù)）高程擬合法定義：兩平面坐標系之間的平移，旋轉(zhuǎn)，縮放參數(shù)DX、DY、α、κ要求：至少兩個任意同一坐標系的坐標（通用方法）環(huán)境：適用于普通的工程測量，工程放樣作業(yè)方法：將基準站架在測區(qū)中央開闊處，移動站在窄帶固定解狀態(tài)下，測出兩組已知點的原始坐標，手簿進行參數(shù)求解后得出所需要的地方坐標8精選2021版課件七換參數(shù)法定義：兩空間三維直角坐標系之間的平移，旋轉(zhuǎn)、縮放、參數(shù)、DX、DY、DZ、δx、δy、δz、k要求:三個BJ-54或GJ-80坐標起算點.環(huán)境:主要用于精度要求較高的控制測量，地形測量，施工放樣，作用范圍相對較大作業(yè)方法：將基準站架設于開闊，無干擾的已知點上，移動站在窄帶固定解狀態(tài)下，測出三組已知點的原始坐標，手簿進行參數(shù)求解后得出所需要的地方坐標9精選2021版課件

RTK優(yōu)點、不足及解決方法一、RTK技術的測量速度二、RTK測量成果的質(zhì)量控制三、RTK技術優(yōu)點四、RTK的不足及其解決辦法10精選2021版課件一、RTK技術的測量速度

RTK技術的測量速度主要由初始化所需時間決定，初始化所需時間又由RTK技術差別（各種機型有不同的快速解算技術）、接收衛(wèi)星的數(shù)量和質(zhì)量、RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量等因素決定，快速解算技術越先進，在一定的高度角下接收到的衛(wèi)星數(shù)量越多、質(zhì)量越好，RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸質(zhì)量越高，初始化所需時間就越短。在良好的環(huán)境條件下，RTK初始化所需時間一般為幾十秒；不良環(huán)境條件下（尚滿足RTK基本工作條件)幾分鐘到十幾分鐘，甚至不能測量。11精選2021版課件二、RTK測量成果的質(zhì)量控制

研究表明，RTK確定整周模糊度的可靠性最高為95%，RTK比靜態(tài)GPS還多出一些誤差因素如數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差等。因此，和GPS靜態(tài)測量相比，RTK測量更容易出錯，必須進行質(zhì)量控制。

質(zhì)量控制的方法主要有:（1）已知點檢核比較法——即在布測控制網(wǎng)時用靜態(tài)GPS或全站儀多測出一些控制點，然后用RTK測出這些控制點的坐標進行比較檢核，發(fā)現(xiàn)問題即采取措施改正。（2）重測比較法——每次初始化成功后，先重測1-2個已測過的RTK點或高精度控制點，確認無誤后才進行RTK測量以上方法中，最可靠的是已知點檢核比較法，但控制點的數(shù)量總是有限的，所以沒有控制點的地方需要用重測比較法來檢驗測量成果.12精選2021版課件三、RTK技術優(yōu)點

3.1作業(yè)效率高。在一般的地形地勢下，高質(zhì)量的RTK設站一次即可測完10km半徑的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數(shù)量和測量儀器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即得一點坐標，作業(yè)速度快，勞動強度低，節(jié)省了外業(yè)費用，提高了勞動效率。

3.2定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為10km），RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級。

13精選2021版課件3.3降低了作業(yè)條件要求。RTK技術不要求兩點間滿足光學通視，只要求滿足“電磁波通視”，因此，和傳統(tǒng)測量相比，RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來由于地形復雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進行快速的高精度定位作業(yè)。

3.4操作簡便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強。只要在設站時進行簡單的設置，就可以邊走邊獲得測量結果坐標或進行坐標放樣。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強，能方便快捷地與計算機、14精選2021版課件四、RTK的不足及其解決辦法

4.1受衛(wèi)星狀況限制。當衛(wèi)星系統(tǒng)位置對美國是最佳的時候，世界上有些國家在某一確定的時間段仍然不能很好地被衛(wèi)星所覆蓋，容易產(chǎn)生假值。另外，在高山峽谷深處及城市高樓密布區(qū)，衛(wèi)星信號被遮擋時間較長，使一天中可作業(yè)時間受限制。產(chǎn)生假值問題采用RTK測量成果的質(zhì)量控制方法可以發(fā)現(xiàn)。作業(yè)時間受限制可由選擇作業(yè)時間來解決。

4.2天空環(huán)境影響。白天中午，受電離層干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)少，常接受不到5顆衛(wèi)星，因而初始化時間長甚至不能初始化，也就無法進行測量。在同樣的條件和同樣的地點上進行RTK測量，上午11點之前和下午3：30分之后，RTK測量結果準而快，而中午時分，很難進行RTK測量。可見選擇作業(yè)時段的重要性。

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4.3數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標稱距離小的問題。RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸易受到障礙物如高大山體、高大建筑物和各種高頻信號源的干擾，在傳輸過程中衰減嚴重，嚴重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。在地形起伏高差較大的山區(qū)和城鎮(zhèn)密樓區(qū)數(shù)據(jù)鏈傳輸信號受到限制。解決這類問題的有效辦法是把基準站布設在測區(qū)中央的最高點上。(用GPRS通信不存在上述問題)

4.4高程異常問題。RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確，但我國現(xiàn)有的高程異常圖在有些地區(qū)，尤其是山區(qū)，存在較大誤差，在有些地區(qū)還是空白，這就使得將GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變得相當困難，精度也不均勻。

16精選2021版課件4.5電量不足問題。RTK耗電量較大，需要多個大容量電池、電瓶才能保證連續(xù)作業(yè)，在電力供應缺乏的偏遠作業(yè)區(qū)受到限制。(用GPRS通信不存在上述問題)

4.6精度和穩(wěn)定性問題。RTK測量的精度和穩(wěn)定性都不及全站儀，特別是穩(wěn)定性方面，這是由于RTK較容易受衛(wèi)星狀況、天氣狀況、數(shù)據(jù)鏈傳輸狀況影響的緣故，要解決此類問題，要在布控制點時多布置一些“多余”控制點，作為RTK測量成果質(zhì)量控制的檢核點。

17精選2021版課件RTK技術主要應用范圍測圖根點（精度均勻，效率高）地形測圖（效率高，一人即可操作）工程放樣（實時顯示位置信息，可進行復雜的線路測量，只需要輸入線路要素即可生成復雜的道路曲線）無驗潮測水深水下地形測量隨著RTK技術的出現(xiàn)，使得水上測量采用GPS無驗潮測量方式工作（RTK方式）成為可能。采用此種方式不僅可以避免定位系統(tǒng)和測深系統(tǒng)之間的延遲誤差，而且由于無驗潮，使得內(nèi)業(yè)處理更簡單、方便.18精選2021版課件注意事項:1、架設基站要求:（1）架設在測區(qū)中央，位置比較高，高度角在1