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    什么是新疆RTK?GPS導航和RTK的基本原理有什么不同?

    來源:http://www.xxrol.com/news974548.html時間:2023-9-17 15:32:00

    什么是新疆RTK?GPS導航和RTK的基本原理有什么不同?

    RTK 的基本概念

    RTK 有兩個重要概念:固定站(也就參考站)和移動站。固定站顧名思義就是固定在地面上為移動站提供參考基準的基站,在使用過程新疆RTK中不可移動,固定基站、云基站和移動基站都是固定站;移動站是進行作業的設備,它使用固定站發送來的差分數據進行 RTK 精準定位,無人機和測繪器都是移動站。國內習慣把GNSS接收機叫成RTK這倒是真的,因為RTK技術的普及,讓大家對接收機的作用就“限定”在了RTK,在之前沒有RTK時,接收機就是接收機。

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    RTK測量技術原理

    RTK(Real?Time?Kinematic)實時動態測量技術,是以載波相位觀測為根據的實時差分GPS(RTDGPS)技術,它是測量技術發展里程中的一個突破,它由基準站接收機、數據鏈、?流動站接收機三部分組成。?


    在基準站上安置1臺接收機為參考站,?對衛星進行連續觀測,并將其觀測數據和測站信息,通過無線電傳輸設備,實時地發送給流動站,流動站GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線接收設備,接收基準站傳輸的數據,然后根據相對定位的原理,實時解算出流動站的三維坐標及其精度(即基準站和流動站坐標差△X、△Y、△H,加上基準坐標得到的每個點的WGS-84坐標,通過坐標轉換參數得出流動站每個點的平面坐標X、Y和海拔高H)。分電臺模式和網絡通訊模式。

    RTK的測量精度包括兩個部分,其一是GPS的測量誤差,其二是坐標轉換帶來的誤差。

    對于南方RTK設備來說,這兩項誤差都能夠反映,GPS的測量誤差在實時測量時可以從手簿上的工程之星中看得到(HRMS 和 VRMS)。對于坐標轉換誤差來說,又可能有兩個誤差源,一是投影帶來的誤差,二是已知點誤差的傳遞。當用三個以上的平面已知點進行校正時,計算轉換四參數的同時會給出轉換參數的中誤差(北方向分量和東方向分量,必須通過控制點坐標庫進行校正才能得到)。


    值得注意的是,如果此時發現轉換參數中誤差比較大(比如,大于5cm),而在采集點時實時顯示的測量誤差在標稱精度范圍之內,則可以判定是已知點的問題(有可能找錯點或輸錯點),有可能已知點的精度不夠,也有可能已知點的分布不均勻。

    當平面已知點只有兩個時,則只能滿足計算坐標轉換四參數的必要條件,無多余條件,也就不能給出坐標轉換的精度評定,此時,可以從查看四參數中的尺度比ρ來檢驗坐標轉換的精度,該值理想值為1,如果發現ρ偏離1較多(比如:|ρ-1|≧1/40000,超出了工程精度),則在保證GPS測量精度滿足要求的情況下,可判定已知點有問題。

    總結得到:

    為了保證RTK的高精度,最好有三個以上平面坐標已知點進行校正,而且點精度要均等,并要均勻分布于測區周圍,要利用坐標轉換中誤差對轉換參數的精度進行評定。如果利用兩點校正,一定要注意尺度比是否接近于1。


    GPS導航和RTK的基本原理

    GPS即全球定位系統(Global Positioning System)是美國從新疆RTK本世紀70年**始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成的衛星導航定位系統。作為新一代的衛星導航定位系統經過二十多年的發展,已成為在航空、航天、軍事、交通運輸、資源勘探、通信氣象等所有的領域中一種被廣泛采用的系統。我國測繪部門使用GPS也近十年了,它最初主要用于高精度大地測量和控制測量,建立各種類型和等級的測量控制網,現在它除了繼續在這些領域發揮著重要作用外還在測量領域的其它方面得到充分的應用,如用于各種類型的工程測量、變形觀測、航空攝影測量、海洋測量和地理信息系統中地理數據的采集等。


    GPS以測量精度高;操作簡便,儀器體積小,便于攜帶;全天候操作;觀測點之間無須通視;測量結果統一在WGS84坐標下,信息自動接收、存儲,減少繁瑣的中間處理環節、高效益等顯著特點,贏得廣大測繪工作者的信賴。GPS是靠天吃飯,看不見摸不著,總結起來有三個知識點非常重要:RTK 共用衛星原理;環境對 RTK 的影響;衛星像天上的星星一樣,時刻在飛,不同時間看到的衛星不一樣。


    上圖解釋了 GPS 共用衛星的工作原理,虛線代表著基站或無人機能夠正常使用的衛星,中間的三顆衛星是重合的,代表著二者可以共同使用的。根據這個原理,無論是基站還是移動站的衛星被遮擋,無人機的能夠進行 RTK 定位的衛星就會變少。
    因此在防風林、山區等條件惡劣的地區,基站不能架設在有遮擋物的位置,否則將導致 RTK 的新疆RTK不穩定;在山區盡可能架在高處,盡可能開闊。有遮擋的環境要注意共用衛星的問題,飛機和基站盡可能看到同一片盡可能大的天空。

    GPS 誤差的環境因素有很多,最主要影響有電離層、天氣和干擾等,這三種從本質上講都是影響了 GPS 的信號(電磁波);竞鸵苿诱緝啥说碾姶怒h境越相似, RTK 越穩定。


    我們知道,在利用GPS進行定位時,會受到各種各樣因素的影響(見上節中的GPS誤差源),為了消除這些誤差源,必須使用兩臺以上的GPS接收機同步工作。GPS靜態測量的方法是各個接收機獨立觀測,然后用后處理軟件進行差分解算。那么對于RTK測量來說,仍然是差分解算,只不過是實時的差分計算。

    也就是說,兩臺接收機(一臺基準站,一臺流動站)都在觀測衛星數據,同時,基準站通過其發射電臺把所接收的載波相位信號(或載波相位差分改正信號)發射出去;那么,流動站在接收衛星信號的同時也通過其接收電臺接收基準站的電臺信號;在這兩信號的基礎上,流動站上的固化軟件就可以實現差分計算,從而精新疆RTK確地定出基準站與流動站的空間相對位置關系。在這一過程中,由于觀測條件、信號源等的影響會有誤差,即為儀器標定誤差,一般為平面1cm+1ppm,高程2cm+1ppm。

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