淺談gps實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位原理及在地籍測(cè)量中的應(yīng)用畢業(yè)論文

1、<p>　　淺談GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位原理及在地籍測(cè)量中的應(yīng)用</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要-------------------------------------------------------------3</p><p>　　引言------------------------------

2、-------------------------------3</p><p>　　三、RTK概述-------------------------------------------------------4</p><p>　　3.1、RTK的工作原理-------------------------------------------------4</p><p

3、>　　3.2、RTK的系統(tǒng)組成-------------------------------------------------5</p><p>　　四、RTK系統(tǒng)基準(zhǔn)站的組成和作用---------------------------6</p><p>　　五、RTK流動(dòng)站的組成和作用---------------------------------8</p>&l

4、t;p>　　六、RTK定位測(cè)量的準(zhǔn)備工作--------------------------------10</p><p>　　七、架設(shè)基準(zhǔn)站---------------------------------------------------11</p><p><b>　　第1頁(yè) </b></p><p>　　7.1、架設(shè)基準(zhǔn)站-

5、------------------------------------------------------11</p><p>　　7.2、啟動(dòng)基準(zhǔn)站-------------------------------------------------------13</p><p>　　7.3、啟動(dòng)流動(dòng)站-------------------------------------------

6、------------14</p><p>　　7.4、開(kāi)始測(cè)量----------------------------------------------------------15</p><p>　　八、GPS RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用---------------------15</p><p>　　8.1GPS RTK技術(shù)的基本特點(diǎn)---------

7、-------------------------------16</p><p>　　8.2GPS RTK運(yùn)用于地籍測(cè)量----------------------------------------16</p><p>　　8.3應(yīng)用體會(huì)-------------------------------------------------------------19</p>

8、<p>　　九、GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)(VRS系統(tǒng))----------------------------19</p><p>　　9.1、概述------------------------------------------------------------------20</p><p>　　9.2、VRS系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理-----------------------

9、-------------21</p><p>　　9.3、VRS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)---------------------------------------------------22</p><p>　　十、結(jié)束語(yǔ)------------------------------------------------------------22</p><p>　　十一、參

10、考文獻(xiàn)------------------------------------------------------24</p><p><b>　　第2頁(yè)</b></p><p><b>　　一、摘要</b></p><p>　　介紹了GPSRTK的工作原理和RTK系統(tǒng)的組成，并闡述了流動(dòng)站工作范圍與RTK定位精度的關(guān)系，

11、對(duì)RTK的初始化過(guò)程、RTK相對(duì)于靜態(tài)定位增加的設(shè)備及應(yīng)用、基準(zhǔn)站與流動(dòng)站信號(hào)傳輸過(guò)程及新技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用情況作了詳細(xì)的說(shuō)明。最后闡述了VRS的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理以及VRS的優(yōu)越性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：RTKVRS基準(zhǔn)站流動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈路電臺(tái)</p><p><b>　　二、引言</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，

12、為了滿足工程施工、測(cè)繪等工作的需要,采用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)的測(cè)繪系統(tǒng)逐步進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。采用傳統(tǒng)GPSRTK（Real-Time-Kinematic）技術(shù)的測(cè)繪系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路電臺(tái)，必須經(jīng)過(guò)無(wú)線電管理部門(mén)批準(zhǔn)才可設(shè)置使用，但在此前的幾起此類設(shè)備所造成的無(wú)線電干擾案例中，所查獲的無(wú)線電臺(tái)均未向無(wú)線電管理部門(mén)申報(bào)。目前這類設(shè)備使用時(shí)所造成的無(wú)線電干擾越來(lái)越多，因此無(wú)線電管理部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這類設(shè)備的管理。而增加對(duì)GPSRTK技術(shù)的了解和認(rèn)識(shí)，

13、將會(huì)對(duì)查處工作及無(wú)線電管理工作大有幫助。</p><p><b>　　第3頁(yè)</b></p><p><b>　　三、RTK概述</b></p><p>　　RTK（Real-Time-Kinematic）技術(shù)是GPS實(shí)時(shí)載波相位差分的簡(jiǎn)稱。這是一種將GPS與數(shù)傳技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時(shí)解算并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在1～2秒時(shí)間內(nèi)得到高精

14、度位置信息的技術(shù)。</p><p>　　3.1RTK的工作原理</p><p>　　RTK的工作原理是將一臺(tái)接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上，另一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)置于載體（稱為流動(dòng)站）上，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收同一時(shí)間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，基準(zhǔn)站所獲得的觀測(cè)值與已知位置信息進(jìn)行比較，得到GPS差分改正值。然后將這個(gè)改正值通過(guò)無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)及時(shí)傳遞給共視衛(wèi)星的流動(dòng)站精化其GPS觀測(cè)值，從而得到經(jīng)差分

15、改正后流動(dòng)站較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置。</p><p>　　精密GPS定位均采用相對(duì)技術(shù)。無(wú)論是在幾點(diǎn)間進(jìn)行同步觀測(cè)的后處理(RTK)，還是從基準(zhǔn)站將改正值傳輸給流動(dòng)站(DGPS)，這些都稱為相對(duì)技術(shù)，以采用值的類型為依據(jù)可分為4類：</p><p>　?。?）實(shí)時(shí)差分GPS，其精度為1m～3m；</p><p><b>　　第4頁(yè)</b></p

16、><p>　?。?）廣域?qū)崟r(shí)差分GPS，其精度為1m～2m；</p><p>　?。?）精密時(shí)差分GPS，其精度為1cm～5cm；</p><p>　?。?）實(shí)時(shí)精密時(shí)差分GPS，其精度為1cm～3cm。</p><p>　　差分的數(shù)據(jù)類型有偽距差分、坐標(biāo)差分和相位差分三類。前兩類定位誤差的相關(guān)性，會(huì)隨基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的空間距離的增加而迅速降低。故

17、RTK采用第三類方法。</p><p>　　RTK的觀測(cè)模型為：</p><p>　　因軌道誤差、鐘差、電離層折射及對(duì)流層折射的影響在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理中一般采用雙差觀測(cè)值方程來(lái)解算，在定位前需確定整周未知數(shù)，這一過(guò)程稱為動(dòng)態(tài)定位的“初始化”（OnTheFly即OTF）。實(shí)現(xiàn)OTF的方法有很多種，美國(guó)天寶導(dǎo)航有限公司的做法是：采用偽距和相位相結(jié)合的方法，首先用偽距求出整周未知數(shù)的搜索范圍，再用

18、相位組合和后繼觀測(cè)歷元解算和精化；利用偽距估計(jì)初始位置和搜索空間，快速確定精確的初始位置。</p><p>　　3.2RTK的系統(tǒng)組成</p><p><b>　　第5頁(yè)</b></p><p>　　我們以美國(guó)天寶導(dǎo)航有限公司生產(chǎn)的4800GPS雙頻接收機(jī)為例介紹RTK系統(tǒng)組成。</p><p>　　天寶RTK系統(tǒng)由兩部

19、分組成，如圖1所示。</p><p>　　圖1 天寶RTK系統(tǒng)組成</p><p>　　四、RTK系統(tǒng)基準(zhǔn)站的組成和作用</p><p>　　RTK系統(tǒng)基準(zhǔn)站由基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)及衛(wèi)星接收天線、無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)及發(fā)射天線、直流電源等組成，如圖2所示。</p><p>　　圖2 RTK系統(tǒng)基準(zhǔn)站的組成</p><p>　

20、　RTK系統(tǒng)基準(zhǔn)站的作用是求出GPS實(shí)時(shí)相位差分改正值，然后將改正值通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)及時(shí)傳遞給流動(dòng)站以精化其GPS觀測(cè)值，進(jìn)而得到更為精確的實(shí)時(shí)位置信息。</p><p>　　GPS－RTK作業(yè)能否順利進(jìn)行，關(guān)鍵因素是無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈的穩(wěn)定性和作用距離是否滿足要求。它與無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)本身的性能、發(fā)射天線類型、參考站的選址、設(shè)備架設(shè)情況以及無(wú)線電電磁環(huán)境等有關(guān)。</p><p>　　一般數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)

21、采用400MHz～480MHz高頻載波發(fā)送數(shù)據(jù)，而高頻無(wú)線電信號(hào)是沿直線傳播的，這就要求參考站發(fā)射天線和流動(dòng)站</p><p><b>　　第6頁(yè)</b></p><p>　　接收天線之間沒(méi)有遮擋信號(hào)的障礙物。這些障礙物在陸地上主要是建筑物、無(wú)線電信號(hào)發(fā)射臺(tái)等，在海上則主要是地球曲率的影響。</p><p>　　為了盡量避免參考站設(shè)備之間的干擾

22、，在GPS-RTK作業(yè)時(shí)，大于25W的數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)的發(fā)射天線，應(yīng)距離GPS接收天線至少2m，最好在6m以上；發(fā)射天線與電臺(tái)的連接電纜必須展開(kāi)，以免形成新的干擾源。</p><p>　　電臺(tái)所使用的頻率和電臺(tái)功率必須經(jīng)過(guò)國(guó)家和當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理部門(mén)批準(zhǔn)，使用時(shí)可能會(huì)受到某些限制。</p><p>　　RTK數(shù)據(jù)鏈無(wú)線電發(fā)射機(jī)（TRIMMRKⅡ）的工作頻率為UHF頻段（400MHz～480MHz），

23、當(dāng)功率一定時(shí)，發(fā)射距離隨天線高度增加而增加，如下式所示：</p><p>　　公式在哪？你在逗我玩呢？</p><p>　　發(fā)射距離（半徑）（2）。</p><p>　　式中：4.24——天寶公司的經(jīng)驗(yàn)值；</p><p>　　H1——電臺(tái)的天線高度；</p><p><b>　　第7頁(yè)</b>&

24、lt;/p><p>　　H2——流動(dòng)站的天線高度。</p><p>　　我們通過(guò)舉例來(lái)說(shuō)明流動(dòng)站工作范圍的計(jì)算過(guò)程。</p><p>　　例：天寶4800GPS接收機(jī)使用的TRIMMRKⅡ無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)發(fā)射功率為25W，電臺(tái)天線高度為9m，流動(dòng)站的天線高度為2m，試計(jì)算流動(dòng)站工作的最遠(yuǎn)距離?</p><p>　　解：已知H1=9m，H2=2m，

25、流動(dòng)站在開(kāi)闊地帶工作的最遠(yuǎn)距離為: 發(fā)射距離(半徑)。</p><p>　　需要指出的是，該距離是在無(wú)任何遮擋物的空曠地帶的理論值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在城市環(huán)境中，只有架設(shè)在高樓頂上，無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)發(fā)射距離才可能達(dá)到10公里。</p><p>　　無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)發(fā)射功率為25W，其耗電量大，因而直流電源的電流應(yīng)大一些，一般選擇12V/60A或12V/120A為宜。</p><

26、;p>　　五、RTK流動(dòng)站的組成和作用</p><p>　　流動(dòng)站的UHF電臺(tái)接收基準(zhǔn)站的信號(hào)，同時(shí)也接收相同的衛(wèi)星信號(hào)，用配備的TSC1控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)解算。 流動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)的功率為2W，其電源和衛(wèi)星接收機(jī)共用，不需另配電池。</p><p><b>　　第8頁(yè)</b></p><p>　　基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)與TRIMMRKⅡ電臺(tái)之間

27、的數(shù)據(jù)傳輸波特率為38400，TRIMMRKⅡ電臺(tái)與流動(dòng)站GPS接收機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸波特率為4800，流動(dòng)站中的UHF數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)與流動(dòng)站GPS接收機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸波特率為38400（見(jiàn)圖3）。</p><p>　　圖3 RTK系統(tǒng)流動(dòng)站的組成</p><p>　　為了保證流動(dòng)站的測(cè)量精度和可靠性，應(yīng)在整個(gè)測(cè)區(qū)選擇高精度的控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)校對(duì)。選擇的控制點(diǎn)應(yīng)有代表性，并均勻地分布在整個(gè)測(cè)量區(qū)。

28、</p><p>　?。?）若基準(zhǔn)站安置在已知點(diǎn)上，則輸入已知點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（WGS—84轉(zhuǎn)換成BJ54或其他坐標(biāo)系）。</p><p>　　（2）若基準(zhǔn)站安置在未知點(diǎn)上，（在城市測(cè)量中，有時(shí)為了控制更遠(yuǎn)和更大的范圍，根據(jù)RTK的特點(diǎn)，可將基準(zhǔn)站架設(shè)在沒(méi)有控制點(diǎn)的高樓頂上），在啟動(dòng)基準(zhǔn)站時(shí)，則需輸入該點(diǎn)的WGS—84坐標(biāo)，進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（WGS—84轉(zhuǎn)換成BJ54或其他坐標(biāo)系）。

29、</p><p>　　求得WGS—84坐標(biāo)的方法是：開(kāi)機(jī)后，在TSC1控制器上進(jìn)行初始化操作，然后按here鍵即可求得該點(diǎn)的WGS—84坐標(biāo)。</p><p>　?。?）雖然RTK定位測(cè)量的基準(zhǔn)站可以不放在已知點(diǎn)上，但測(cè)量</p><p><b>　　第9頁(yè)</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)必須有已知控制點(diǎn)，而且定位測(cè)量

30、的精度和已知控制點(diǎn)的等級(jí)和個(gè)數(shù)有關(guān)。在放置好基準(zhǔn)站并啟動(dòng)流動(dòng)站后，用流動(dòng)站分別到已知點(diǎn)上進(jìn)行定位測(cè)量，以求得該點(diǎn)坐標(biāo)，然后與該點(diǎn)的原有坐標(biāo)相比較，求出其差值，若差值很?。ǜ鶕?jù)工程性質(zhì)定），則不需改正，否則，必須輸入該點(diǎn)的原有坐標(biāo)。</p><p>　　六、RTK定位測(cè)量的準(zhǔn)備工作</p><p>　　RTK定位測(cè)量的準(zhǔn)備過(guò)程如下：</p><p><b>

31、　?。?）外業(yè)踏勘。</b></p><p><b>　　（2）收集資料。</b></p><p>　　（3）制訂觀測(cè)計(jì)劃。</p><p><b>　?。?）星歷預(yù)報(bào)。</b></p><p>　?。?）器材準(zhǔn)備：經(jīng)檢定合格的GPS接收機(jī)[基準(zhǔn)站+流動(dòng)站（含TSC1）]一套;12V/6

32、0A電源（含充電器），數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)一套;手機(jī)或?qū)χv機(jī)（每臺(tái)GPS接收機(jī)上配一個(gè)）;每臺(tái)GPS接收機(jī)配觀測(cè)記錄手簿</p><p><b>　　第10頁(yè)</b></p><p><b>　　一本。</b></p><p>　　（6）運(yùn)輸工具：自備汽車或租車。</p><p>　　七、RTK的作業(yè)方法&l

33、t;/p><p><b>　　7.1架設(shè)基準(zhǔn)站</b></p><p>　　將基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)安置在開(kāi)闊的地方，架設(shè)電臺(tái)和天線。</p><p>　　啟動(dòng)基準(zhǔn)站，在TSC1控制器中進(jìn)行如下操作：</p><p>　　按on/off鍵，打開(kāi)TSC1控制器，則其自動(dòng)調(diào)用主菜單。</p><p>　　選擇

34、Files(文件)來(lái)建立新工程如下：</p><p>　　（1）建立新工程：給工程起一個(gè)文件名。</p><p>　　（2）選擇工程管理（Jobmanagement）并確認(rèn)。</p><p>　?。?）在選擇坐標(biāo)系統(tǒng)窗口中選用手工鍵入?yún)?shù)</p><p><b>　　第11頁(yè)</b></p><p&g

35、t;　?。↘eyinparameter）。</p><p>　?。?）在鍵入?yún)?shù)窗口中設(shè)置投影參數(shù)（Projection）。</p><p>　?。?）在輸入橢球參數(shù)窗口中選擇：</p><p>　　①投影方式——TransverceMercator(橫軸墨卡托投影)。</p><p>　?、贔alsenorthing（北偏）——0.000m

36、(北偏為0)。</p><p>　　③Falseeasting（東偏）——500000.000m(東偏500km)。</p><p>　?、躱riginlat(緯度)——0°00′00.0000N。</p><p>　?、輈entralmeridian——114°00′00.0000E(當(dāng)?shù)刂醒胱游缇€經(jīng)度)。</p><p&g

37、t;　　⑥scale（尺度比）——1.000000。</p><p>　　⑦semi－majoraxis——6378245.000m(BJ54橢球長(zhǎng)半軸)。</p><p><b>　　第12頁(yè)</b></p><p>　　⑧Flattening（扁率分母）——298.300000。</p><p>　　若在同一測(cè)區(qū)，橢

38、球參數(shù)只需輸入一次即可，如再進(jìn)入其他測(cè)區(qū)，則需重新輸入其他測(cè)區(qū)的橢球參數(shù)。</p><p>　?。?）在鍵入?yún)?shù)窗口中選擇輸入轉(zhuǎn)換參數(shù)，有以下三種情況：</p><p>　?、貼otransformation（沒(méi)有4坐標(biāo)，則選此項(xiàng)。</p><p>　?、赥hreeparameter（三參數(shù)）——若基準(zhǔn)站有BJ－54坐標(biāo)，則選此項(xiàng)，此時(shí)將測(cè)區(qū)的參數(shù)輸入即可，也可輸入

39、0。</p><p>　?、跾evenparameter（七參數(shù)）——一般不考慮。</p><p>　　到此，一個(gè)新工程項(xiàng)目建立完成。</p><p><b>　　7.2啟動(dòng)基準(zhǔn)站</b></p><p>　　點(diǎn)擊TSC1控制器Survey（測(cè)量）圖標(biāo)，進(jìn)入測(cè)量方式菜單。</p><p>　　在（

40、SurveyStyles）測(cè)量工作方式菜單中選TrimbleRTK（實(shí)</p><p><b>　　第13頁(yè)</b></p><p><b>　　時(shí)動(dòng)態(tài)）。</b></p><p>　?。?）在（Survey）測(cè)量菜單中選Startbasereceiver（啟動(dòng)基準(zhǔn)站）。</p><p>　　（3）

41、顯示連接接收機(jī)后，輸入基準(zhǔn)站所在控制點(diǎn)的名稱、天線高度。若控制器已儲(chǔ)存該點(diǎn)的坐標(biāo)可直接按Start（F1鍵）；若控制器沒(méi)有該點(diǎn)坐標(biāo)信息，則按here（F3鍵）求得該點(diǎn)的WGS－84坐標(biāo)（偽距），然后按回車鍵直到高程變化趨于穩(wěn)定，然后按Start（F1鍵）即可。</p><p>　　當(dāng)提示控制器可以離開(kāi)接收機(jī)，即表示基準(zhǔn)站已啟動(dòng)，可以將基準(zhǔn)站接收機(jī)上的電纜插頭拔下（可帶電插拔）。但此時(shí)控制器并不顯示電臺(tái)的標(biāo)志，只有

42、啟動(dòng)流動(dòng)站后才會(huì)顯出電臺(tái)標(biāo)志。</p><p><b>　　7.3啟動(dòng)流動(dòng)站</b></p><p>　　將TSC1控制器上的電纜插頭插入流動(dòng)站GPS接收機(jī)，在（Survey）測(cè)量菜單中選StartSurvey（開(kāi)始測(cè)量），此時(shí)在TSC1控制器的窗口下部即顯示如圖4所示畫(huà)面。</p><p>　　圖4中，4800表示TSC1控制器所連接的GPS

43、接收機(jī)型號(hào)；衛(wèi)</p><p><b>　　第14頁(yè)</b></p><p>　　星圖標(biāo)中的“5”表示搜索到的衛(wèi)星顆數(shù)，RTK測(cè)量時(shí)不能少于5顆；</p><p>　　電臺(tái)圖標(biāo)中若兩個(gè)小燈交替閃亮，則表明無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈已連接；“H”</p><p>　　和“V”分別代表水平和高程精度；“PDOP”代表空間位置精度因子值；當(dāng)

44、RTK=FIXED（固定解）時(shí)，初始化完畢，可以開(kāi)始測(cè)量；當(dāng)RTK=float（浮點(diǎn)解）時(shí)，初始化不成功，必須等RTK=FIXED時(shí)方可測(cè)量。</p><p><b>　　7.4開(kāi)始測(cè)量</b></p><p>　　RTK測(cè)量一般有以下幾步操作：</p><p>　?。?）測(cè)量點(diǎn)（Measurepoints）。</p><p

45、>　　（2）連續(xù)的碎部點(diǎn)的采集（Continuoustop）。</p><p>　?。?）輸入方位、距離、計(jì)算不可到達(dá)的點(diǎn)位（Offsets）。</p><p>　?。?）放樣（Stakeout）。</p><p>　　八、GPS RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用</p><p><b>　　第15頁(yè)</b></

46、p><p>　　8.1GPS RTK技術(shù)的基本特點(diǎn)</p><p>　　我單位所使用的儀器為南方測(cè)繪儀器公司生產(chǎn)的9800型雙頻接收機(jī)，其精度指標(biāo)為：</p><p>　　實(shí)時(shí)RTK平面精度2cm＋2ppm高程精度為5cm＋1ppm作業(yè)</p><p>　　距離達(dá)15KM，該儀器集成性能較好，主機(jī)、電源、數(shù)傳電臺(tái)一體化，整機(jī)功率低，17AH基

47、站蓄電配2個(gè)鋰電可連續(xù)工作12小時(shí)，RTK基站自動(dòng)智能設(shè)置，移動(dòng)站一鍵飛梭。</p><p>　　GPS RTK技術(shù)系統(tǒng)配置包括以下三部分：1、基準(zhǔn)站接收機(jī)；2、移動(dòng)站接收機(jī)；3、數(shù)據(jù)鏈?；鶞?zhǔn)站接收機(jī)設(shè)在具有已知坐標(biāo)（也可無(wú)已知坐標(biāo)，地勢(shì)較高）的參考點(diǎn)上，連續(xù)接收所有可視GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將測(cè)站的坐標(biāo)、觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈發(fā)送出去，移動(dòng)站接收機(jī)在跟蹤GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)

48、據(jù)，通過(guò)OTF（On The FLY）算法快速求解載波相位整周模糊度，通過(guò)相對(duì)定位模型獲取所在點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)和精度指標(biāo)。</p><p>　　8.2GPS RTK運(yùn)用于地籍測(cè)量</p><p>　　由于松原地區(qū)地處平原，可以充分發(fā)揮RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，此次測(cè)量任務(wù)主要以吉林油田為主，采油井?dāng)?shù)量多、分布廣，短時(shí)間內(nèi)需將其所有地籍圖繪出來(lái)，如沒(méi)有像RTK這樣的技術(shù)是很難完成的。應(yīng)用RTK技

49、術(shù)可測(cè)定每一宗油井的權(quán)屬界址點(diǎn)及一些地物點(diǎn)的位置，并能達(dá)到厘米級(jí)精度。</p><p><b>　　第16頁(yè)</b></p><p>　　8.2.1基準(zhǔn)站的選定和建立</p><p>　　基準(zhǔn)站的安置是順利進(jìn)行RTK測(cè)量的關(guān)鍵，所以在選址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）、避免選擇在無(wú)線電干擾強(qiáng)烈的地區(qū)；&l

50、t;/p><p>　?。?）、基準(zhǔn)站站址及數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)發(fā)射天線必須具有一定的高度；</p><p>　?。?）、為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路徑效應(yīng)的影響，周圍無(wú)GPS信號(hào)反射物（大面積水域、大型建筑物等）。</p><p><b>　　8.2.2外業(yè)施測(cè)</b></p><p>　　外業(yè)人員在基準(zhǔn)站架好儀器即可開(kāi)始測(cè)量了，一般為兩

51、人一組，一人在基準(zhǔn)站上，一人背著儀器到每個(gè)界址上立桿并記錄數(shù)據(jù)，一般取3秒作為一個(gè)記錄單元，在記錄數(shù)據(jù)時(shí)要求測(cè)量人員立點(diǎn)要準(zhǔn)確，盡量穩(wěn)住對(duì)中桿，同時(shí)畫(huà)出草圖，以便內(nèi)業(yè)整圖時(shí)提供參考。</p><p>　　8.2.3作業(yè)方法及步驟</p><p>　?。?）、選擇好坐標(biāo)系：你當(dāng)前已知點(diǎn)是什么坐標(biāo)系就采用什么坐標(biāo)系，不清楚的可采用國(guó)家基本坐標(biāo)系。</p><p>　?。?/p>

52、2）、設(shè)置好投影參數(shù)：知道已知點(diǎn)坐標(biāo)中央子午線的，采用實(shí)際中央子午線，不知道的則選取擇當(dāng)?shù)亟?jīng)度作為中央子午線，X常數(shù)用0，Y常數(shù)用500000，投影尺度比用1。</p><p>　　（3）、使七參數(shù)和轉(zhuǎn)換參數(shù)都處于OFF態(tài)。</p><p>　?。?）、設(shè)置基準(zhǔn)站，有兩種情況：</p><p><b>　　第17頁(yè)</b></p>

53、<p>　　A、基站設(shè)在非已知點(diǎn)上：</p><p>　　待基站架設(shè)完畢，并已開(kāi)始單點(diǎn)定位，輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)時(shí)，按Tab鍵獲取單點(diǎn)定位坐標(biāo)作為基準(zhǔn)站坐標(biāo)，高程如果相差太大，可以用估計(jì)的值輸入。</p><p>　　B、基站設(shè)在已知點(diǎn)上：</p><p>　　待基站架設(shè)完畢，并已開(kāi)始單點(diǎn)定位，進(jìn)入碎部點(diǎn)測(cè)量，按Tab鍵存儲(chǔ)一個(gè)坐標(biāo)，設(shè)點(diǎn)名為Pr1。進(jìn)入基準(zhǔn)站

54、坐標(biāo)輸入，輸入基準(zhǔn)站坐標(biāo)時(shí)，按R鍵獲取已測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)Pr1為基準(zhǔn)站坐標(biāo)。</p><p>　　設(shè)制好RTK工作方式和發(fā)射間隔后，設(shè)成基準(zhǔn)站工作方式。 </p><p>　?。?）、A情況時(shí)，分別到測(cè)區(qū)的兩個(gè)已知點(diǎn)上（兩已知點(diǎn)距離要盡量遠(yuǎn)，且已知點(diǎn)要有足夠的精度），進(jìn)入碎部點(diǎn)測(cè)量，在RTK Fixed下分別存儲(chǔ)到點(diǎn)名Pr1和Pr2（注意要輸入天線高）。</p><p>　

55、　B情況時(shí)，到測(cè)區(qū)的另一個(gè)已知點(diǎn)上（兩已知點(diǎn)要有足夠的精度），進(jìn)入碎部點(diǎn)測(cè)量，在RTK Fixed下存儲(chǔ)到點(diǎn)名Pr2。</p><p>　?。?）、進(jìn)入“求轉(zhuǎn)換參數(shù)”，按T鍵取出Prt1坐標(biāo)，按R鍵取出Pt1坐標(biāo)，按Enter鍵進(jìn)入取第二點(diǎn)坐標(biāo)，按T鍵取出Pt2坐標(biāo)，按R鍵取出R2坐標(biāo)， 按Enter鍵轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算完畢，并自動(dòng)存儲(chǔ)到“轉(zhuǎn)換參數(shù)”中，進(jìn)入轉(zhuǎn)換參數(shù)，查看轉(zhuǎn)換參數(shù)，打開(kāi)轉(zhuǎn)換參數(shù)。 </p>

56、<p>　　（7）、重測(cè)P1或P2點(diǎn)坐標(biāo)，檢查點(diǎn)坐標(biāo)是否與已知點(diǎn)一致（在2cm誤差內(nèi)），有條件的還可以到第三已知點(diǎn)去檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的正確性。</p><p><b>　　第18頁(yè)</b></p><p><b>　　8.2.4內(nèi)業(yè)處理</b></p><p>　　外業(yè)測(cè)量存儲(chǔ)的RAT文件是專用的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，不可直

57、接用來(lái)給成圖軟件調(diào)用，用“測(cè)點(diǎn)成果輸出”功能可以把RAT文件轉(zhuǎn)換為用戶所需要的格式。轉(zhuǎn)換后的格式與我們所用軟件CASS5．0軟件格式相一致，結(jié)合外業(yè)的草圖，從而快速地完成數(shù)字化內(nèi)業(yè)成圖工作。</p><p><b>　　8.3應(yīng)用體會(huì)</b></p><p>　　8.3.1GPS正在越來(lái)越多的測(cè)量工作中得到應(yīng)用，其在地籍測(cè)量中的應(yīng)用就是一例，RTK技術(shù)與其它測(cè)量?jī)x器和

58、測(cè)量方法相比具有不能比擬的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　8.3.2RTK方式出現(xiàn)后不要馬上開(kāi)始測(cè)量，要等GPS穩(wěn)定約20分鐘左右才能開(kāi)始測(cè)量，否則將有較大的誤差，代入記錄數(shù)據(jù)后，如正常工作以后則其記錄方式不受影響。</p><p>　　8.3.3電臺(tái)信號(hào)不能太遠(yuǎn)，根據(jù)我們幾年的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，RTK的范圍以不超過(guò)10KM為原則，否則解算速度、精度等都大受影響。</p><p&g

59、t;　　8.3.4利用RTK進(jìn)行地籍測(cè)量，不受天氣、地形、通視等條件的限制，工作效率比傳統(tǒng)方法提高3－4倍。</p><p>　　8.3.5利用RTK技術(shù)比傳統(tǒng)方法大大節(jié)省人力。</p><p>　　九、GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)(VRS系統(tǒng))</p><p><b>　　第19頁(yè)</b></p><p><b>　

60、　9.1概述</b></p><p>　　（1）GPS實(shí)時(shí)差分定位RTK技術(shù)的缺點(diǎn)</p><p>　?、儆脩粜枰茉O(shè)本地參考站。</p><p>　?、谡`差隨距離的增加而增長(zhǎng)。</p><p>　?、壅`差增長(zhǎng)使流動(dòng)站和參考站的距離受到限制，一般小于15公里。</p><p>　?、芫葹?cm+1ppm，

61、可靠性隨距離增大而降低。</p><p>　　（2）虛擬參考站方案中VRS的特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)</p><p>　　虛擬參考站方案中，VRS的實(shí)施將使一個(gè)地區(qū)的測(cè)繪工作成為一個(gè)有機(jī)的整體，這改變了以往GPS作業(yè)“單打獨(dú)斗”的局面，同時(shí)它使GPS技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛，使其精度和可靠性得到進(jìn)一步提高，最重要的是建立GPS網(wǎng)絡(luò)的成本降低了很多。</p><p>　　由于VRS技

62、術(shù)的種種先進(jìn)性，一經(jīng)問(wèn)世就受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，并得到積極的實(shí)施。德國(guó)、瑞士等一些國(guó)家的VRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建成。我國(guó)深圳市第一個(gè)建成了VRS技術(shù)衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)，在深圳經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市信息化和數(shù)字化發(fā)揮著重要作用。</p><p><b>　　第20頁(yè)</b></p><p>　　9.2VRS系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理</p><p>　　VRS系統(tǒng)集G

63、PS、Internet、無(wú)線通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)于一身。整個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)（三個(gè)以上）連續(xù)運(yùn)行的GPS基準(zhǔn)站和一個(gè)GPS網(wǎng)絡(luò)控制中心構(gòu)成。</p><p>　?。?）VRS的系統(tǒng)構(gòu)成</p><p>　　VRS的系統(tǒng)構(gòu)成由GPS固定基準(zhǔn)站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、GPS網(wǎng)絡(luò)控制中心系統(tǒng)、數(shù)據(jù)發(fā)播系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)等五部分組成。</p><p>　?。?）VRS的工作原理&l

64、t;/p><p>　　一個(gè)VRS網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)以上的固定基準(zhǔn)站組成，站與站之間的距離可達(dá)70km，固定基準(zhǔn)站負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集GPS衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)并傳送給GPS網(wǎng)絡(luò)控制中心，由于這些固定基準(zhǔn)站有長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)數(shù)據(jù)，故點(diǎn)位坐標(biāo)精度很高。固定基準(zhǔn)站與控制中心之間可通過(guò)光纜、ISDN或普通電話線相連，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到控制中心。</p><p>　　GPS流動(dòng)站先向控制中心發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的NMEA位置信息，告之其概略位置

65、，控制中心收到信息后重新計(jì)算所有GPS數(shù)據(jù)，內(nèi)插到與流動(dòng)站相匹配的位置，再向流動(dòng)站發(fā)送改正過(guò)的RTCM信息。流動(dòng)站可位于VRS網(wǎng)絡(luò)中的任何位置，這樣RTK的系統(tǒng)誤差就將被消減?？梢钥闯?，VRS系統(tǒng)實(shí)際上是一種多基站技術(shù)，它在處理上利用了</p><p><b>　　第21頁(yè)</b></p><p>　　多個(gè)參考站的聯(lián)合數(shù)據(jù)。</p><p>　

66、　9.3VRS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)</p><p>　?。?）VRS系統(tǒng)的覆蓋范圍較大。</p><p>　　（2）相對(duì)傳統(tǒng)RTK，提高了精度。</p><p><b>　?。?）可靠性提高。</b></p><p>　?。?）更廣的應(yīng)用范圍。</p><p>　　VRS技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著高精度GPS進(jìn)入了

67、一個(gè)新的發(fā)展階段。這種網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，應(yīng)用了最先進(jìn)的多基站RTK算法，極大地?cái)U(kuò)展了GPS的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p><b>　　十結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本文簡(jiǎn)要介紹了RTKGPS技術(shù)的原理和應(yīng)用，這將使我們更加地容易對(duì)這類系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別與管理。以美國(guó)天寶公司為例，關(guān)于陸地測(cè)繪的產(chǎn)品型號(hào)有：TrimbleR3GPS、Trimble5700/5800GPS、

68、TrimbleR7/R8/R8GNSSGPS、TrimbleNetRS/NetR5GPS等。我們需要</p><p><b>　　第22頁(yè)</b></p><p>　　區(qū)分出采用傳統(tǒng)GPSRTK技術(shù)并且只能采用無(wú)線電臺(tái)選件，用于基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間改正信息的傳輸?shù)漠a(chǎn)品，此類產(chǎn)品型號(hào)有：R3、5700、R7。既可采用無(wú)線電臺(tái)選件也可采用GSM/GPRS選件的產(chǎn)品</

69、p><p>　　型號(hào)有：5800、R8、R8GNSS。采用GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)（VRS系統(tǒng)）的產(chǎn)品型號(hào)有：NetRS、NetR5。</p><p>　　凡是采用傳統(tǒng)RTKGPS技術(shù)的測(cè)繪系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路電臺(tái)的設(shè)置必須經(jīng)過(guò)無(wú)線電管理部門(mén)的審批管理。這類設(shè)備的出現(xiàn)對(duì)無(wú)線電管理部門(mén)也提出了許多需要解決的問(wèn)題。</p><p>　?。?）需要與海關(guān)等部門(mén)協(xié)調(diào)，嚴(yán)把進(jìn)口關(guān)，嚴(yán)禁沒(méi)有

70、無(wú)線電發(fā)射設(shè)備核準(zhǔn)證的電臺(tái)入關(guān)。</p><p>　?。?）對(duì)此類無(wú)線電臺(tái)使用頻率的指配和協(xié)調(diào)問(wèn)題，無(wú)線電管理部門(mén)需要通過(guò)與國(guó)家規(guī)劃、測(cè)繪等部門(mén)協(xié)商解決。此類頻率指配工作還需要考慮跨省市作業(yè)及設(shè)備通用性問(wèn)題。</p><p>　?。?）此類設(shè)備必須實(shí)行嚴(yán)格的登記制度，因?yàn)橄嚓P(guān)測(cè)繪資料屬國(guó)家機(jī)密資料，涉及國(guó)家安全問(wèn)題。</p><p>　　關(guān)鍵詞搜索]：GPSRTK

71、無(wú)線電發(fā)射機(jī) 天線</p><p><b>　　第23頁(yè)</b></p><p>　　十一、參考文獻(xiàn)： </p><p>　　[1] 方輝. GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M]. 武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)</p><p>　　出版社,1998 </p><p>　　[2]公路全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)

72、范(JTJ/Ｔ066 98).人民交通出版社.1998 </p><p>　　[3]高德慈，文孔越.測(cè)量學(xué)[M]. 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社.1996</p><p>　　[4] 喻華. GPS RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 測(cè)繪通報(bào), 2007,(04) . </p><p>　　[5] 陳超. 淺談GPS、RTK測(cè)量技術(shù)在地形和地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J].

73、 科學(xué)大眾, 2007, (05). </p><p>　　[6] 劉娟, 郝建新, 張金榜. 淺談GPS--RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 科技信息 , 2007,(03) .</p><p>　　[7] 孫曉光. WGS-84與地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)的優(yōu)化選擇[J]. 測(cè)繪與空間地理信息, 2007,(02).</p><p><b>　　第24頁(yè)&