GPS RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

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1、3GPSRTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用袁秋林,楊豪強(qiáng)(河南師范大學(xué)河南新鄉(xiāng),453007)摘要:首先簡要介紹了GPS技術(shù)在公路測量方面的前景和RTK技術(shù)的基本原理,然后著重分析了GPSRTK定位中的關(guān)鍵技術(shù),最后說明RTK技術(shù)在公路測量中的功能和作用。關(guān)鍵詞:GPS;RTK;公路測量中圖分類號:P228文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100829268(2006)0320026204GPS測量模式可分為靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量兩1引言種模式,而靜態(tài)測量模式又分常規(guī)靜態(tài)測量模式和GPS在公路勘測中的應(yīng)用,對高等級公路的快速靜態(tài)測量模式,動(dòng)態(tài)測量模式分準(zhǔn)動(dòng)態(tài)測量?？睖y手段和作業(yè)方法產(chǎn)生了革命性的變革,極大地式和

2、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量模式,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量模式分提高了勘測精度和勘測效率,特別是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)DGPS和RTK方式。(RTK)定位技術(shù)在公路勘測、施工和后期養(yǎng)護(hù)、管RTK技術(shù)是以載波相位測量與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)理等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。相結(jié)合的以載波相位測量為依據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS[1]在公路測量中,GPSRTK技術(shù)主要有如下幾測量技術(shù)。它具有如下優(yōu)點(diǎn):①工作效率高。在個(gè)明顯的特點(diǎn):①GPS測量可以極大地降低勞動(dòng)一般的地形地勢下,高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可作業(yè)強(qiáng)度,減少野外砍伐工作量,提高作業(yè)效率。測量完4km半徑的測區(qū),大大減少了傳統(tǒng)測量所實(shí)踐證明,一般GPS測量作業(yè)效率為常規(guī)測量方需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的設(shè)站

3、次數(shù),移動(dòng)站一法的3倍以上。②GPS作業(yè)有著極高的精度。它人操作即可,勞動(dòng)強(qiáng)度底,作業(yè)速度快,提高了工作的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制,非常適合于地形條件效率。②定位精度高。只要滿足RTK的基本工困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。③GPS高精度作條件,在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)(一般為4km),高程測量同高精度的平面測量一樣,是GPS測量RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到cm級。③應(yīng)用的重要領(lǐng)域。特別是在當(dāng)前高等級公路逐漸全天候作業(yè)。RTK測量不要求基準(zhǔn)站、移動(dòng)站間向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢下,往往由于這些地區(qū)地光學(xué)通視,只要求滿足“電磁波”通視,因此和傳統(tǒng)形條件的限制,實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測量有困難,測量相比

4、,RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季GPS高程測量無疑是一種有效的手段。④GPS節(jié)等因素的影響和限制小,在傳統(tǒng)測量看來難于開RTK技術(shù)將徹底改變公路測量模式。RTK技術(shù)展作業(yè)的地區(qū),只要能滿足RTK的基本工作條能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)。這種技件,它也能進(jìn)行快速高精度定位,使測量工作變得術(shù)非常適合路線、橋、隧勘察,它可以直接進(jìn)行實(shí)地更容易更輕松。④RTK測量自動(dòng)化、集成化程度實(shí)時(shí)放樣、中樁測量、點(diǎn)位測量等。⑤GPS測量可高,數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。RTK可進(jìn)行多種測量內(nèi)、外以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的業(yè)工作。移動(dòng)站利用軟件控制系統(tǒng),無需人工干預(yù)影響。整個(gè)作業(yè)過程全由微電子技

5、術(shù)、計(jì)算機(jī)控制便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測繪功能,減少了輔助測量工作技術(shù),自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算等和人為誤差,保證了作業(yè)精度。⑤操作簡單,易于流程來完成。使用。現(xiàn)在的儀器一般都提供中文菜單,只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡單的設(shè)置,就可方便地獲得三維坐標(biāo)。2RTK技術(shù)的基本原理數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng),能方便3收稿日期:200620322026GNSSWorldofChina/2006.3地與計(jì)算機(jī)、其他測量儀器通信。3RTK測量的關(guān)鍵技術(shù)RTK系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站接受機(jī)、數(shù)據(jù)鏈及移動(dòng)接收機(jī)三部分組成,如圖1所示。它是利用2臺GPSRTK測量的關(guān)鍵技術(shù)是整周模糊度的以上GPS接收機(jī)同時(shí)接收

6、衛(wèi)星信號,其中一臺安確定、差分?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求定。置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站,另一臺用來測定未3.1整周模糊度的確定知點(diǎn)的坐標(biāo)(移動(dòng)站)?；鶞?zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐目前,存在多種求解整周模糊度的方法,按觀標(biāo)求出其他衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將這一改正數(shù)發(fā)測過程中GPS接收機(jī)所處的狀態(tài)來分,可分為動(dòng)給移動(dòng)站,移動(dòng)站根據(jù)這一改正數(shù)來改正其定位結(jié)態(tài)法和靜態(tài)法,但這些方法求解模糊度的時(shí)間較果,從而大大提高定位精度。它能夠?qū)崟r(shí)地提供測長,在進(jìn)行動(dòng)態(tài)使用時(shí)往往不能滿足實(shí)時(shí)要求。本站點(diǎn)指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并達(dá)到厘米級文采用一種利用低階卡爾曼濾波器進(jìn)行動(dòng)態(tài)快速精度。RTK技術(shù)根據(jù)差分方法的不同分為修

7、正法模糊度求解方法,可實(shí)現(xiàn)對模糊度的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)求和差分法。修正法是將基準(zhǔn)站的載波相位修正值解。實(shí)踐表明,該方法簡單易行、計(jì)算量少、快速準(zhǔn)發(fā)送給移動(dòng)站,改正移動(dòng)站的接收載波相位,再求確,適合整周模糊度的快速動(dòng)態(tài)求解。解坐標(biāo);差分法是將基準(zhǔn)站采集到的載波相位發(fā)送利用GPS雙差載波相位測量時(shí),其數(shù)學(xué)模型給移動(dòng)站,進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。DD=GRn+λN0+νG(1)式中,DD為雙差載波相位,G為由天線到衛(wèi)星的方向矢量線