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1、RTK产品培训,2011.05.03,武汉苍穹数码仪器有限公司,Page 2,主要内容,内容目录,Page 3,一、GNSS理论部分,1. GNSS的现状及未来,GNSS(Gobal Navigation Satellite System)是全球导航卫星系统的英文缩写，它是所有全球导航卫星系统及其增强系统的集合名词，是利用全球的所有导航卫星所建立的覆盖全球的全天侯无线电导航系统。目前可供利用的全球卫星导航系统有美国的GPS和俄罗斯的GLONASS以及未来欧洲的Galileo，以及中国北斗卫星导航系统。,Page 4,COMPASS：中国的北斗,北斗导航系统(COMPASS)，现有 7颗地球同步
2、卫星 快速定位：北斗导航系统可为服务区域内用户提供全天候、高精 度、快速实时定位服务 简短通信：北斗系统用户终端具有双向数字报文通信能力，可以 一次传送超过100个汉字的信息。 精密授时 ： 未来中国的北斗空间段计划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。,Page 5,GNSS的特点,定位精度高 观测时间短 测站间无须通视 可提供三维坐标 操作简便 全天候作业 功能多、应用广 免费,Page 6,GNSS产业构成,1、军事用途 GPS本身就是军事竞赛的产物。精码保密，主要提供给本国和盟国的军事用户使用；粗码提供给本国民用和全世界使用。 2、民用导
3、航 占据了民用领域的绝大部分，一般精度要求不高，5-15米，飞机、轮船、车载定位等领域。 3、测绘 要求精度高，早期主要在石油部门使用，现在已在测绘相关行业中广泛普及，成为一种新的测绘方式。 4、GIS 现在处于起步阶段，随着数字地球、数字中国的进程，必将成为一个庞大的新兴产业。,Page 7,2.GNSS的应用行业,军事 测绘 林业 农业 地质 电力 水利 交通 环保 气象 地震 石油 通讯 海洋 城建 科研院所 院校 医疗 消防 国土,Page 8,3.国内外GNSS产品,GNSS接收机 OEM板卡 Trimble （美国天宝） 天宝 Leica（瑞士莱卡） NovAtel Magella
4、n( 美国麦哲伦） Ashtech TOPCON（日本拓普康） Javad SOKKIA(日本索佳) NavCOM,Page 9,4. 国内外GNSS产品,文内容,苍穹数码 南方 华测 中海达 易测（合众思壮）,光谱 中纬 中翰（励精科技）,博飞 苏光,Page 10,5.卫星定位技术的发展,RTK的发展： 传统的RTK技术 电台、GPRS/CDMA 网络RTK技术 天宝的VRS、Leica的主辅站技术,Page 11,5.卫星定位技术的发展,Page 12,二、传统RTK以及仪器的操作,传统RTK的含义 RTK的定位原理 RTK数据链 电台模式及具体操作 网络模式及具体操作,Page 13,
5、1. 传统RTK的含义,传统RTK的含义：,常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real - time kinematic）方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。,Page 14,2. 传统RTK的工作原理,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。,改正值传递给流动站精化其GPS观测值，得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。,流动站同时接收同一时间、同一GP
6、S卫星发射的信号,RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收 机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。,Page 15,2. 传统RTK的工作原理,差分的数据类型有伪距差分、坐标差分（位置差分）和载波相位差分三类。前两类定位误差的相关性，会随基准站与流动站的空间距离的增加而迅速降低。故RTK采用第三类方法,RTK的观测模型为：,其中：,Pag
7、e 16,3. 传统RTK的数据链,数据链通讯：,电台模式：,UHF(Ultra High Frequency)超高频率，频率300MHz-300KMHz（波长属微波： 波长1M-1MM，空间波，小容量微波中继通信 ）410-430MHz /450-470MHz VHF(Very High Frequency)甚高频（3MHz30MHz 属短波： 波长100M-10M，空间波 ）220-240MHz,2. 网络模式：,GPRS（General Packet Radio Service）中文是通用分组无线业务，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务 ；CDMA为码分多址数字无线
8、技术,Page 17,4. 电台模式及具体操作, 电台模式,Page 18,4. 电台模式及具体操作, 电台模式特点,作业距离一般距离为：0-28公里，特别是山区或城区传播距离就会受到影响； 电台信号容易受干扰，所以要远离大功率干扰源； 电台的架设对环境有非常高的要求，一般选在比较空旷，周围没有遮挡，且要基站架设的越高距离越远； 对于电瓶的电量要求较高，出外业之前电瓶一定要充满或有足够的电量；,Page 19,4. 电台模式及具体操作, 电台模式具体操作,一、基准站的架设： 对于任意架站，选择环境相对空旷的地方，地势相对较高的地方且周围没有干扰的地方架设； 架设仪器:架设时，注意仪器的安装以及
9、各种线的连接； 发射天线最好远离基准站主机3米以上；,Page 20,4. 电台模式及具体操作,二、基准站的启动： 主机启动，开机； 打开SurPAC软件，主机搜完星后便可发射，最后电台接上电瓶，注意正负极的连接； 在“GNSS设置” “基准站选项”，天线高度，天线类型，测量到的位置要根据具体的情况更改，其他默认； 在“位置”选项 ，如果是任意点架站，输入点名，点“平滑”即可，如果架在已知点上则直接选择这个点坐标即可，最后点击确定。, 电台模式具体操作,4. 电台模式及具体操作,三、查看基准站是否已经正常发射,查看PDL电台的电台发射灯（TX）是否一秒闪烁一次； 注意PDL电台面板上的电压灯是
10、否常亮，发射功率越大，电压灯也越亮；如果亮度“太低”或者在闪烁，注意更换电瓶或降低发射功率； 查看流动站电台灯是否闪烁，能否差分；,Page 22,4. 电台模式及具体操作,四、流动站的启动：,开机打开GeoPac软件，在“GNSS设置”中设置移动站； 移动站电台灯（RX）如果一秒钟闪烁一次表示收到电台信号，在“单点定位”的情况下，直接在实时采集中新建项目打开即可，大约十多秒后就可差分，达到固定解； 固定后可进行其他测量了。,注意： 在基准站正常发射时，但移动站没有信号，注意频率是否统一，基站和移动站的频道要一致；否则无法通讯, 电台模式具体操作,Page 23,4. 电台模式及具体操作,五、
11、测量或放样：, 电台模式具体操作,Page 24,对移动站进行设置频率,直接在GeoPac里的“GNSS设置”直接设置模式和频率；,Page 25,5. 网络模式及具体操作,1. 网络通讯模式：GPRS或CDMA,服务器,Internet互联网,GPRS/CDMA拨号上网Internet 服务器 Internet GPRS/CDMA拨号上网,Internet互联网,Page 26,5. 网络模式及具体操作,内置GPRS模块 通过有流量的SIM卡直接接入Internet互联网 兼容3G网络,基准站,内置GPRS模块 通过有流量的SIM卡直接接入Internet互联网 兼容3G网络,2. 网络通讯
12、方式：,流动站,Page 27,5. 网络模式及具体操作,3. 网络通讯模式特点,距离远 携带方便,优点：,缺点：,容易造成差分数据延迟2-5秒 在没有手机信号的地方无法使用 需要一定的费用、手机卡一般一个月都要流量100200元费用,Page 28,对内置GPRS模块进行设置,苍穹服务器地址：61.183.229.30 服务器端口：9993 服务器名称：KANQ GPRS运营商：CMNET,基站设备ID可自定义，如KQ0508，KQ0507；服务器IP：61.183.229.30；端口9993；APN接入点名称：CMNET；移动服务商号码：*99*1#；然后打开GPRS连接成功后，连接服务器
13、即可。,具体设置：,Page 29,它是基于连接的协议,也就是在正式发送数据前先建立可靠连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来。过程复杂，简单的说：第一次对话：A向B发送请求包“我可以与你连接吗？”第二次对话：B向A发送“同意连接”第三次对话：A向B发送“我现在与你连接 接受”。在建立连接后A才可以向B发送数据，比较安全适用对数据量大的环境。 它是与TCP相对应的协议，面向非连接的协议，它不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境,UDP（User Data Protocol，用户数据协议）：,TCP （ Trans
14、mission Control Protocol，传输控制协议） ：,知识点,Page 30,三、网络RTK以及仪器的操作,网络RTK技术 CORS系统 CORS系统组成 网络模式及具体操作,Page 31,3. 网络RTK技术,传统RTK技术有着一定局限性,使得其在应用中受到限制,主要表现为： 1. 用户需要架设本地的参考站； 2. 误差随距离增长； 3. 误差增长使流动站和参考站距离受到限制， 距离越远初始化时间越长； 4. 可靠性和可行性随距离降低。,Page 32,3. 网络RTK技术,网络RTK技术实际上是一种多基站技术，它在处理上利用了多个参考站的联合数据。该系统不仅仅是GPS产品
15、，而是集internet技术，无线通讯技术，计算机网络管理和GPS定位技术于一身的系统，包括，通讯控制中心，固定站，用户部分。,1. 天宝的VRS( Virtual Reference Station) GPSnet 2. 莱卡的MAX(主辅站技术)（SpiderNET软件） 3. 拓普康的TOPnet 4. 华测的APIS 5. KQ服务器,Page 33,3. 网络RTK技术,KQ CORS示意图,Page 34,3. 网络RTK技术,无需架设参考站，省去了野外工作中的值守人员和架设参考站的时间，降低了作业成本，提高了生产效率； 传统“1+1”GNSS接收机真正等于2，生产效率双倍提高 ； 不需要在四处找控制点； 扩大了作业半径，网络覆盖范围内能够得到均等的精度； 在CORS覆盖区域内，能够实现测绘系统和定位精度的统一，便于测量成果的系统转换和多用途处理；,网络RTK的优势,Page 35,3. 网络RTK技术,CORS系统,连续运行参考站(cors)也称为台站网，可定义为：一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LANWAN)技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、
