RTK技术在道路测量中应用.doc

RTK技术在道路测量中应用 　　摘要：随着我国经济的快速发展，道路工程建设得到了广阔的发展空间，需要对RTK技术在道路测量中的应用进行研究，以保证在道路测量中节约工作的时间和物力。 关键词：RTK测量技术；原理；应用 中图分类号：P223文献标识码： A 前言 随着全球卫星定位技术（GPS）的飞速发展，其在工程测量中扮演着越来越重要的位置，GPS具有高精度、高效率、适应性强、自动化程度高等常规测量方式无法比拟的优势，使其在完成各种测量任务时受到越来越广泛的采用。 一、RTK测量技术原理 RTK测量以载波相位观测值为基础，不同于早先的实时差分GPS(RTD),RTD是建立在C/A码伪距观测值的基础之上的一种实时定位技术，其精度只能达到米级。静态测量是用两台或两台以上GPS接收机同步观测，对观测值进行处理，可测得两测站间精密的WGS-84基线向量，再经过平差→坐标传递→坐标转换等工作，最后经过严密的解算求得测点的坐标。显然静态测量不具备实时性。而RTK定位技术则是实时动态测量，需要在两台GPS接收机之间增加一套无线数字通讯系统(亦称数据链)，将两相对独立的GPS信号接收系统联成有机的整体。基准站通过电台将观测信息和观测数据传输给移动站，移动站将基准站传来的载波观测信号与移动站本身采集GPS载波信号，在系统内组成差分观测值进行实时处理，解出两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标，并同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则移动站就可随时给出厘米级定位结果。 二、RTK测量的工作条件及优点 1、工作条件 （1）基准站的要求：周围无障碍物阻挡卫星信号；周围无信号反射物；尽量远离微波塔、通信塔、输电线路等电磁干扰源；电缆连接正确，启动无误，发射信号稳定不间断。 （2）流动站的要求：电缆正确连接，电源充足，信号稳定，能正常工作；手簿内数据正确，内存满足测量要求；RTK状况初始化后才能测量数据，若失锁须重新初始化。 （3）基准站与流动站的连接要求：能同时段观测5颗以上GPS卫星；基准站与流动站启动时所用的转换参数一致；无线电信号持续连接。#160; 2、RTK测量技术的优点#160; （1）工作效率高。一次设站即可覆盖5KM半径甚至更大距离的测区，大大减少了所需控制点数量及测量仪器的搬站次数，流动站仅需一人操作，测量速度快，劳动强度低，提高了工作效率。 （2）测量精度高。由于流动站每一测点均与基准站相连，各点没有直接相关性，误差不积累，容易控制测量精度；只要测量人员正确操作，认真负责，均能得到满足精度的测量成果。 （3）适应性强。相比传统测量方式，RTK测量方式受通视条件、时间、能见度、气候等因素的影响和限制较小，只需满足基本的工作条件，对观测环境的适应性较强，使测量工作变得更容易更轻松。 （4）自动化程度高。通过软件系统，RTK测量方式可实现多种测绘功能，人工干预程度较小，减小了人为误差，自动化集成化程度高；内外业操作简便，容易上手，数据处理能力强，能快速的得到测量成果。#160; 二、RTK测量的关键技术 RTK测量技术的运用核心在于确定周模糊度和传输差分数据。 1、整周模糊度的求解 对周模糊度的求解方法有很多，可以根据测量过中信号接收机的状态对其进行划分，分别为静态法和动态法。但由于这些方法在求解过程中需要耗费大量的时间和精力，不能满足实际生产生活的需求。在此可以运用一种低阶卡尔曼滤波器对模糊度进行动态快速的求解，达到对模糊度动态实时求解的目的。通过实践证明，该方法具有简单易行、快速准确、计算量小的特点，是动态快速求解周模糊度的最佳选择。 2、RTK的数据传输 RTK通讯的主要传播方式是空间波，所才采用的是UHF波，也就是散射波。折射波、直射波以及各种合成波。这类传播方式具有较好的直线传播性和较强的穿透性，但容易受到地球曲率、障碍物以及地形的影响。当传送数据时运用9600波特率，则每组数据的发送时间为0.8s左右。因此，基准站在每秒传送一次的RTK改正数据时，理想的传送距离为：D=4.24，公式中的D为数据链覆盖面的半径，单位为km；h1为基准站的天线高，h2为流动站的天线高，单位为m。式中指处于理想状态下，也就是无电波干扰和无障碍物遮挡的覆盖范围，与实际情况有细微出入。为了提高RTK的数据通讯能力，可以在进行RTK测量时将RTK基准站安排在RTK有效测量器的中央控制点上，对移动站和基准站的天线架设高度进行调整。此外，还需要缩短基准站与移动站之间的距离。增强天线和接收机的高灵