RTK技术在图根控制测量中的应用

2022-09-11

1 RTK技术的简介

RTK技术是GPS测量技术与数据传输技术的结合, 实时解算并进行数据处理, 在1 秒～2秒内得到高精度定位信息的技术。

1.1 R T K测量技术基本原理

R T K测量技术是以载波相位观测为根据的实时差分G P S技术, 其基本原理是:在基准站上设置1台G P S接收机, 对所有可见G P S卫星进行持续的观测, 并将其观测数据通过无线电传输设备, 实时的发给用户观测站 (流动站) , 在用户站上, G P S接收机在接收G P S卫信号的同时, 通过无线电接收设备, 接收基准站传输的观测数据, 然后根据相对定位原理, 实时地解算整周模糊度未知数并及时显示用户站的三维坐标及其精度。

通过实时计算的定位结果, 便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况, 实时判断解算结果是否成功, 从而减少冗余观测, 缩短观测时间。

1.2 RTK测量系统组成

R T K测量系统一般由以下三部分组成:GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。G P S接收设备接收卫星信号;数据传输设备由基准站的发射电台和流动站的接收机电台组成, 它是实现实时动态测量的关键;软件系统是实施所采用的各个应用程序。

1.3 R T K测量系统特点

R T K软件系统具有能够实时解算出流动站三维坐标的功能。R T K测量技术除具有G P S测量的优点外, 同事具有观测时间短, 能实时坐标解算的优点, 因此可以提高生产效率。

实时动态定位采用快速静态策略模式, 在1 5 k m范围内, 其定位精度可达1 c m～2 c m, 可用于城市及图根控制测量。

2 RTK技术的应用

RTK测量系统为GPS测量工作的可靠性和高效率提供了保障, 这对发展和普及G P S测量技术具有重要现实意义。山西水利职业技术学院教师在校内图根导线控制测量中采用R T K测量技术, 并利用全站仪导线测量模式对部分点进行了抽样检查。

2.1 RTK测量系统的设备配置

该工程所采用的R T K测量系统有一套基准站和两套流动站组成。

基准站主要包括:S82 9800双频接收机1台, 2/2 5 W电台及6.5 d b玻璃钢全向UHD发射天线。

每套流动站包括:S82 9800双频接收机1台 (内置接收电台) 和4 5 0 M H z全向天线, Psion-7525数据采集电子手簿1台。

2.2 RTK测量观测要求

为了保证测量成果的质量, 根据有关技术规范, 对基准站和流动站的外业观测要求如表1所示。

基准站天线高测量前量3次, 读至1 m m, 互差不大于2 m m, 测量后再量一次进行校核。

2.3 RTK的作业流程

在E级GPS点sy02上架设基准站, 以E级GPS点sy05进行校核, 检查无误后, 利用GPS流动站依次测量23个图根导线点。基准站连续观测, 流动站移到另一测点观测几秒到十几秒钟 (由电子手簿上显示的质量指标而定) 。如果在行迸过程中出现因空中遮挡而失锁, 对双频机在行进过程中便自动初始化 (重新获得整周未知数) ;对单频机可借助一种附件一初始化板来完成重新初始化工作。即回到刚测完的那个点工作几分钟观测便可继续进行。

2.4 全站仪导线模式抽样检测

利用全站仪导线测量抽查部分点, sy01、sy02、A01、C01、B01、B04、B05、B06、B07、A06、sy04、sy05布设附和导线, sy01、sy02、sy04、sy05为起算数据;水准以sy02、sy04为起算点, 采用三角高程对向观测。全站仪导线测量数据检测R T K测量数据较差, 见表2。

根据测量规范要求, 其中除B 0 4、C 0 1外均符合 (注:B04、C 0 1均有干扰) 。

3 结语

3.1 RTK技术的优势

(1) RTK实时动态显示经可靠性检验的厘米级精度的测量成果 (包括高程) , 且比常规测量方法速度快。

(2) 降低了作业条件要求。RTK技术不要求两点间满足光学通视, 只要求满足“电磁波通视”和对天基本通视, 因此, 和传统测量相比, R T K技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小, 在传统测量看来由于地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区, 只要满足R T K的基本工作条件, 它也能轻松地进行快速的高精度定位作业。

(3) 操作简便、数据处理能力强。