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1、用RTK技术进行工程测量,摄影测量控制点加密,安徽黄山公路比较线测量,RTK概述,载波相位差分法,差分法:,修正法:,将基准站采集的载波相位发送给用户，进行求差解算坐标。,将基准站的载波相位修正值发送给用户，改正用户接收到的载波相位，再解求坐标。,RTK（Real-Time-Kinematic）技术是GPS实时载波相位差分的简称。,一、RTK的工作原理,基准站接收机,流动站接收机,GPS卫星,如图81所示,图81 RTK的工作原理,1.实时差分GPS，精度为13m；,2.广域实时差分GPS，精度为12m；,3.精密差分GPS，精度为15cm；,4.实时精密差分GPS，精度为13cm。,以采用值
2、的类型为依据可分为4类：,RTK的观测模型为：,式中： 为相位测量值，单位为m； 为星站间的几何距离； 为光速； 接收机钟差； 卫星钟差； 为载波相位波长； 为整周未知数； 为对流层折射影响； 为电离层折射影响； 为相对论效应； 为观测噪声参数。,二、RTK的系统组成,天宝RTK系统由下列两部分组成：,RTK系统基准站的组成和作用,RTK系统基准站由基准站GPS接收机及卫星接收天线、无线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成。,图8-2 Trimble4800GPSRTK基准站配置图,GPSRTK作业能否顺利进行，关键的问题是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。它和无线电数据链电台本身
3、的性能，发射天线的类型，参考站的选址，设备的架设，环境无线电的干扰情况等有直接的关系。,参考站发射天线和流动站接收天线之间无遮挡信号的障碍物，这些障碍物在陆地上主要由地形、建筑物、无线电信号发射台等；在海上则主要是地球曲率的影响。为了尽量避免参考站设备之间相互干扰，在作业时，大于25W的数据链电台发射天线距离GPS接收天线至少2m，最好6m以上；发射天线与电台的连接电缆必须展开，以免形成新的干扰源。,为了尽量避免参考站设备之间相互干扰，在作业时，大于25W的数据链电台发射天线距离GPS接收天线至少2m，最好6m以上；发射天线与电台的连接电缆必须展开，以免形成新的干扰源。,RTK数据链无线电发射
4、机（TRIMMRK）的工作频率为UHF频段（400480MHZ），当功率一定时，发射距离随天线高度增加而增加，如下式所示：,式中： 4.24为天宝经验值； H1 电台的天线高； H2 流动站的天线高；,（式81）,例：天宝4800GPS接收机使用的TRIMMRK无线电数据链电台发射功率为25W，电台天线高为9m，流动站的天线高为2m，试计算流动站工作的最远距离？,解：已知H1 = 9 m，H2 = 2m，根据公式可计算出流动站在开阔地带工作的最远距离为：,注：该距离是在无任何遮挡物的空旷地带的理论值，实际上要根据实地情况来确定，要留有余量，根据经验，在城市要将电台天线架设在高楼顶上，才可能达到
5、10公里左右的距离。,RTK流动站的组成和作用,流动站的组成如图83所示,流动站的作用： 从基准站接收到的信号由流动站的UHF电台接收，流动站同时也接收相同的卫星信号，用配备的TSCE控制器进行实时解算。,流动站数据链电台的功率为2W，其电源和卫星接收机共用，不需另配电池。,基准站GPS接收机与TRIMMRK电台之间的数据传输波特率为38400，TRIMMRK电台与流动站GPS接收机之间的数据传输波特率为4800，流动站中的UHF数据链电台与流动站GPS接收机之间的数据传输波特率为38400。,图8-3 数据链传输的波特率关系,1.基准站可以安置在已知点上，也可以不安置在已知点上。若安置在已知
6、点上，则输入已知点的坐标，进行坐标的转换（WGS84转换成BJ54或其它坐标系）。,为了保证流动站的测量精度和可靠性，应在整个测区选择高精度的控制点进行检测校对，选择的控制点应有代表性，均匀地分布在整个测区。,2. 基准站若安置在未知点上（在城市测量中，有时为了控制更远和更大的范围，根据RTK的特点，可将基准站架设在没有控制点的高楼顶上），在启动基准站时，则需输入该点的WGS84坐标，进行坐标的转换（WGS84转换成BJ54或其它坐标系）。求得WGS84坐标的方法是：开机后，在TSCE控制器上经 经过初始化操作后，显示一软键 here （译成汉语为“这里”），直接按该键即可求得该点的WGS84
7、坐标。,3.虽然RTK定位测量的基准站可以不放在已知点上，但测区内还必须有已知控制点，而且定位测量的精度和已知控制点的等级和个数有关，在安置好基准站并启动流动站后，必须用流动站分别到已知点上进行定位测量，以求得该点坐标，然后与该点的原有坐标相比，求出其差值，若差值很小（根据工程性质定），则不需改正，否则，必须将该点的原有坐标输入到TSCE控制器中，进行改正。,.测区内仅有一个已知控制点的情况：,理论上讲，在半径为10km的范围内，可达到25cm左右精度。,如图84所示：,图8-4 一个已知点,. 测区附近有二个已知控制点的情况（必须为整体平差结果）：,图8-5 两个已知点,如图85所示：,.
8、测区附近有三个已知控制点的情况（必须为整体平差结果）：,如图86所示：,图8-6 三个已知点的工作范围,. 测区附近有四个已知点的情况（必须为整体平差结果）：,如图87所示：,图8-7 四个已知点的工作范围,RTK定位测量的外业准备工作,RTK定位测量外业准备的过程如下： 1.外业踏勘 2.收集资料 3.制定观测计划 4.星历预报,5.器材准备,6. 运输工具,RTK的作业方法,RTK定位测量实施的具体方法如下：,一.架设基准站,将基准站GPS接收机安置在开阔的地方，架设脚架、安置基座和卫星天线，对中整平，用天线高量尺在天线相隔120的三个位置量取天线高，并记录，如图87所示。,图8-9 基准
9、站GPS接收机安置和量取天线高,按on/off键，打开TSCE控制器，则自动调用主菜单，选择Files(文件)来建立新工程如下：,1.建立新工程：给工程起一个文件名，如当地的地名或工程名；,2.选择工程管理（Job management）并确认；若测量手簿中已有的工程则显示其名称，若测量手簿中没有工程名，就选中New（F1）输入工程名后确认；,3.在选择坐标系统窗口中选用手工键入参数（Key in parameter）；,4.在键入参数窗口中选设置投影参数（Projection）；,选择投影：,选择横轴墨卡托投影：,5.在输入椭球参数窗口中选：,键入当地的投影参数：,键入当地的投影参数：,6.
10、在键入参数窗口中再选输入转换参数，有三种情况：,键入基准转换的参数,选择基准转换,选择三参数,二.启动基准站,在TSCE控制器中点击Survey（测量）图标，进入测量方式菜单。 在（Survey Styles）测量工作方式菜单中选Trimble RTK（实时动态）。 在（Survey）测量菜单中选Start base receiver（启动基准站接收机）。,三. 启动流动站,将TSCE控制器上的电缆插头插入流动站GPS接收机的插口，在（Survey）测量菜单中选Start Survey（开始测量）也称启动流动站。此时在TSCE控制器的窗口下部即显示如下画面：,图8-10 TSC1控制器显示的有
11、关图形,四. 开始测量，可以分为几种形式：,（1）测量点（Measure points）,（2）连续的碎部点的采集（Continuous topo）,在“测量”菜单下选“连续地形点”，显示：,（3）放样（Stakeout）,点的放样,直线的放样,路的放样,点的放样,将光标移至点，回车，显示： 放样/点 无点 增加 F1 按F1（控制器内数据库的点增加到“放样点”菜单中），显示,选“从列表中选”，为了选择所要放样的点，按下F5后就会在点左边出现一个“”，那么这个点就增加到“放样”菜单中，按回车，返回“放样点”菜单，选择要放样的点，回车，显示如下图（其中之一）。,两个图可以通过F5来转换，根据你的需要而选择。当你的当前位置很接近放样点时，就会有下图显示：,表示杆所在位置，“+”表示放样点位置，此时按下F2进入精确放样模式，直至出现“”与“”重合，放样完成，然后按两下F1，测量3至5秒，按F1存贮此点，再按F1就可以放样其它点。,
