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BDS―RTK在地形测量中的应用(全文)

随着我国经济建设的不断发展，人们对测绘产品提供的图文资料、

文字资料无论从精度或信息量的要求越来越高；另一方面，与测

绘相关的仪器设备，应用软件，也在不断地更新，科技含量较高

的仪器设备被越来越多地应用到了测绘领域。现如今，我国北斗

卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSys

tem，BDS）的发展越来越成熟，它的建立给导航系统和定

位技术带来了巨大的变化，很在程度上解决了地球上人类导航和

定位问题，为工程测量提供了很好的方法。该系统中的RTK技

术可以很好地应用在地形测量中，但具体的方法和程序还不成熟，

仍在不断的完善，需要我们进行深入的探索，分析出具体的方法

步骤。

一、BDS的组成

（一）BDS组成部分。BDS由三大部分组成，分别为空间

部分――北斗卫星星座；地面控制部分――地面监控系统；用户设备

部分――BDS信号接收机。可在全球范围内全天候、全天时为各类

用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通

信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度

10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

（二）BDS定位原理。BDS由空间段计划由35颗卫星组成，

包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步

轨道卫星。

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5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、

140°、160°，中地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之

间为相隔120°均匀分布。

2021年BDS亚太区域导航正式开通时，已为正式系统在西

昌卫星发射中心发射了16颗卫星，其中14颗组XX并提供服务，

分别为5颗静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星（均在倾

角55°的轨道面上），4颗中地球轨道卫星（均在倾角55°的轨道

面上）。

BDS卫星定位系统定位的基本原理是延时测距，通过测量

四个已知位置上信号传播的延时时间，确定四个已知位置至用户

的距离，根据这四个测量解算出用户的三维位置和用户与已知位

置的时间同步偏差。BDS定位方式大体有两类：BDS定位和差

分BDS定位。目前，实时动态测量系统，已在约20KM的范围

内，得到了成功的应用。相信，随着数据传输设备性能和可靠性

的不断完善和提高，数据处理软件功能的增强，它的应用范围将

不会不断地扩大。

二、RTK的概述及其原理

（一）概述。RTK（RealTimeKinematic）称实时动态载

波相位养分。其设备是在两台静态型测量仪器间加上一套无线电

数据通讯系统（也称数据链），将相对独立的BDS信号接收系统

连成一个有机整体。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传

输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及已知

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数据传输给流动站接收机，数据量较大，一般都要求9600的波

特率，这在无线电上不难实现。

（二）原理。基准站把接收的所有卫星信号和基准站的一些

信息都通过系统传送到流动站，流动站本身在接收卫星数据的同

时，也接收基准站传送的卫星数据。在流动站完成初始化后，把

接收到的其站信息传到控制器内，并将基准站的载波观测信号与

本身接收到的载波观测信号进行差分处理。因此，要求

BDS接收机要具备很强的运算能力。

（三）RTK系统的组成。BDS-RTK系统由一个基准站，若

干个流动站及通讯系统三部分组成。基准站包括BDS接收机、

BDS天线、无线电通讯发射设备使用的电源及基准站控制器等

部分。

三、RTK系统工作流程

RTK定位时，基准站将观测值及其已知坐标通过数据链发送

给流动站，流动站一仅采集BDS观测数据还要接受通过数据链

电台送来的基准站数据，并在流动站上形成差分观测之后实时求

出流动站坐标，其