【正文】 GNSS系統(tǒng)；與 GPS/GLONASS有機(jī)地兼容，增強(qiáng)系統(tǒng)使用的安全性和完善性；建設(shè)資金（ 36億歐元）由歐洲各國政府和私營企業(yè)共同投資。定位精度為：平面 177。 GPS衛(wèi)星星座 由 21顆工作衛(wèi)星和 3顆備用衛(wèi)星組成 GPS衛(wèi)星星座，記作（ 21+3） GPS星座。衛(wèi)星運(yùn)行周期為 11小時 58分（恒星時 12小時），載波頻率為 。每顆 GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。 GPS信號接受機(jī) GPS信號接受機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對所接受到的 GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理，以便測量出 GPS信號從衛(wèi)星到接受機(jī)天線的傳播時間，解譯出 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時地計(jì)算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。 觀測時間短 隨著 GPS系統(tǒng)的 不斷完善，軟件的不斷更新，目前， 20km以內(nèi)相對靜態(tài)定位，僅需 15～ 20分鐘；快速靜態(tài)相對定位測量時，當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在 15km以內(nèi)時，流動站觀測時間只需 1～ 2分鐘；動態(tài)相對定位測量時，流動站出發(fā)時觀測 1～ 2分鐘，然后可隨時定位，每站觀測僅需幾秒鐘。 GPS可同時精確測定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 全天候作業(yè) 目前 GPS觀測可在一天 24小時內(nèi)的任何時間進(jìn)行，不受刮風(fēng)下雪等氣候的影響。 RTK 定位技術(shù) RTK技術(shù)就是載波相位動態(tài)實(shí)時差分 ( Real Time Kinematic) 技術(shù) ， 它是 GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破 ， 眾所周知 ， 無論靜態(tài)定位 ， 還是準(zhǔn)動態(tài)定位等定位模式 ， 由于數(shù)據(jù)處理滯后 ， 所以無法實(shí)時解算出定位結(jié)果 ， 而且也無法對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢核 ，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 6 這就難以保證觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量 ， 在實(shí)際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。 RTK系統(tǒng)主要由三大部分組成 ： 一個參考站、若干個流動站和通訊系統(tǒng)。 近幾年，我國已建成了北京、武漢、上海、西安、拉薩、烏魯木齊等永久性的 GPS跟蹤站，進(jìn)行對 GPS衛(wèi)星的精密定軌，為高精度的 GPS定位測量提供觀測數(shù)據(jù)和精密星歷服務(wù)，致力于我國自主的廣域差分（ WADGPS）方案的建立，參與全國導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（ GNSS）和 GPS增強(qiáng)系統(tǒng)（ WAAS）的籌建。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 8 本章小結(jié) 本章主要介紹了 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展， GPS系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 9 第 3 章 GPS RTK 儀器的操作方法及精度分析 概述 RTK（ Real Time Kinematic）技術(shù)是 GPS實(shí)時載波相位差分的簡稱，是一種將 GPS與 數(shù)據(jù)傳輸 技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時解算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在 12秒的時間里得到高精度位置信息的技術(shù)，自 20世紀(jì) 90年代初，這項(xiàng)技術(shù)一經(jīng)問世，就極大的拓展了 GPS的使用空間，使 GPS從控制測量中擺脫出來，而開始廣泛應(yīng)用于工程測量。在用戶站 GPS接收機(jī)實(shí)時觀測 4顆以上的衛(wèi)星 ， 同時接收從基準(zhǔn)站電臺發(fā)送來的基準(zhǔn)站信息 ， 并實(shí)時對數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理 ， 解算整周未知數(shù)和用戶站的位置數(shù)據(jù)及其精度。 (2) 解算用戶站在 WGS84下的坐標(biāo)。 RTK 的工作條件 RTK系統(tǒng)正常工作要具備以下 兩 個條件：第一，基準(zhǔn)站和移動站同時接受 5顆以上GPS衛(wèi)星信號； 第二，基準(zhǔn)站和移動站同時接受到衛(wèi)星信號和基準(zhǔn)站發(fā)出的差分信號 。 GPSRTK 測量 的作業(yè)方法： 安置基準(zhǔn)站 將基準(zhǔn)站 GPS 接收機(jī)安置在開闊的地方，電臺和天線架設(shè)好，連上電纜后開機(jī)，先啟動基準(zhǔn)站，在電子手簿 (CASIO 掌上電腦 )中進(jìn)行 有關(guān)設(shè)置： (1) 按 on/off 鍵，打 開 CASIO，點(diǎn)擊屏幕頂部的圖標(biāo) ,打開始菜單 (2) 新建一個工程。選中菜單后，界面如圖 ： 圖 校正模式選擇 選擇下一步后，界面如圖 ： 圖 基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn)（向?qū)?1） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 13 根據(jù)向?qū)崾?，輸入已知坐?biāo)后，選擇下一步界面如圖 ： 圖 基準(zhǔn)站架設(shè)在已知點(diǎn) （向?qū)?2） 根據(jù)向?qū)崾?，輸入已知坐?biāo)后，直接校正，然后開始測量。若進(jìn)行地形測量 ， 那么每臺儀器單獨(dú)進(jìn)行作業(yè) ， 一個人進(jìn)行儀器操作 ， 另外一個人進(jìn)行草圖的繪制和記錄工作 ， 和其它組沒有任何干擾。衛(wèi)星星歷一般采用廣播星歷 ， 其誤差對相對定位的影響為 1106 ；衛(wèi)星鐘偏差總量可達(dá) 1ms ， 產(chǎn)生的等效距離誤差可達(dá) 300m。 (2) 選擇最佳觀測時段 (最佳衛(wèi)星圖形 ) 和大于 15176。 (5) 根據(jù)地形條件 ， 選擇合適的轉(zhuǎn)換參數(shù)測 段范圍 ， 可明顯提高高程精度 。當(dāng)衛(wèi)星分布不均勻時 ，即使有足夠多的衛(wèi)星 ， 其觀測精度也不會很高 ， 為了避免出現(xiàn)這種情況 ， 觀測前應(yīng)通過衛(wèi)星預(yù)報(bào) ， 避開這一時間段。 (3) 點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源，其距離不小于 200m；遠(yuǎn)離高壓輸電線和微波無線電信號傳輸通道，其距離不得小于 50m。 (5) 點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接受的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。當(dāng)利用舊點(diǎn)時，應(yīng)對舊點(diǎn)的穩(wěn)定性、完全性、以及是否安全、可用性進(jìn)行檢查，符合要求方可利用。另外，在高山峽谷深處及密集深林區(qū)，衛(wèi)星信號被遮擋時間較長，使一天可作業(yè)時間受限制。 RTK數(shù)據(jù)傳輸容易受到障礙 物如高大山體，高大建筑物和各種高頻信號源的干擾，在傳輸過程中衰減嚴(yán)重，嚴(yán)重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。 RTK作業(yè)模式要求高程的轉(zhuǎn)換必須精確，但我國現(xiàn)有的高程黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 16 異常圖在有些地區(qū)，尤其是山區(qū)，存在較大的誤差，在有些地區(qū)還是空白，這就使的將 GPS大地高程轉(zhuǎn)換至海拔高程的工作變的相當(dāng)?shù)睦щy，精度也不均勻。只要滿足 RTK的基本工作條件，在一定作業(yè)半徑 范圍內(nèi)（一般為4 km）， RTK的平面精度和高程精度能達(dá)到 cm級。 RTK可進(jìn)行多種測量內(nèi)外業(yè)工作。數(shù)據(jù)輸入、存儲、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便的與計(jì)算機(jī)、其他測量儀器通信。主要應(yīng)用在水尺位置及水尺零點(diǎn)高程測量、水下地形圖、河道斷面、水面流向，船只走形線路的動態(tài)測量、流量測量、輸沙量測定中的定 位 測量。 GPS RTK 配合全站儀在數(shù)字測圖中的應(yīng)用 隨著 GPS系統(tǒng)的不斷改進(jìn) ， 已經(jīng)達(dá)到了比較滿意的精度要求 ， 可以滿足常規(guī)測量的要求 ， 尤其對于開闊的地段 (主要是田野、公路、河流、溝、渠、塘等 )直接采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的實(shí)時動態(tài)定位 (GPS RTK)測量模式進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集。 本章小結(jié) 本章主要介紹了自 20世紀(jì) 90年代初問世的 RTK技術(shù)，它是 GPS實(shí)時差分的簡稱，是一種將 GPS技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合，實(shí)時 解 算進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在 12s的時間里得到高精度位置信息的技術(shù)。主要工作就是根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書，進(jìn)行踏勘測量，編制初步設(shè)計(jì)文件，然后根據(jù)初步設(shè)計(jì)和審批意見，進(jìn)行詳細(xì)測量，編制施工圖設(shè)計(jì)文件。 線路在勘測設(shè)計(jì)階段的測量工作， 稱 為線路測量，這種工作是為線路設(shè)計(jì)收集一切必要的地形資料。 道路初。所以公路勘測分踏勘和詳細(xì)測量兩個階段，公路勘測主要是了解線路所經(jīng)地區(qū)的自然地理?xiàng)l件（包括地形、土壤、地質(zhì)、水文以及氣象等情況），選擇線路的大致位置，為初步設(shè)計(jì)收集資料。一條線路的勘測和設(shè)計(jì)工作，主要是根據(jù)國家的計(jì)劃和自然地理?xiàng)l件，確定線路經(jīng)濟(jì)合理的位置。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 18 第 4 章 道路勘測 概述 道路勘測設(shè)計(jì)，是指具體完成一條公路所進(jìn)行的外業(yè)勘測和內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)工作，外業(yè)勘測包括對路線的視察、踏勘測量和詳細(xì)測量等工作。采用 GPS RTK配合全站儀測圖的方法比傳統(tǒng)的方法優(yōu)越 ， 圖根點(diǎn)點(diǎn)位誤差不積累、不傳播 ， 減少了人為的干預(yù) ， 自動化程度較高 ， 很大程度上避免了人為誤差 ， 精度得到了提 高 ， 用這種方法可方便、高效、可靠地完成普通地形測量工作 ， 具有常規(guī)測量儀器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。在面積為 1000 平方公里以下的中小城市 ， 如果形狀比較規(guī)整 ， 基準(zhǔn)站布設(shè)合理上 ，一般僅需 1 個基準(zhǔn)站可完成全區(qū)域的測量工作。近幾年 GPS RTK 技術(shù)迅速發(fā)展，是 GPS 測量技術(shù)發(fā)展中 的一個突破。 操作簡單，易于使用。 RTK測量作業(yè)時不要求基準(zhǔn)站、移動站間光學(xué)通視，只要求滿足“ 電磁波通視 ” ，因此和傳統(tǒng)測量相比， RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來難于開展的作業(yè)地區(qū)，只需要滿足 RTK的基本工作條件，它也能進(jìn)行快速的高精度定位，使測量工作變的更容易更輕松。在一般地形地勢下，高質(zhì)量的 RTK設(shè)站一次即可測完 4 km半徑的測區(qū)，大大的減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測量儀器的設(shè)站次數(shù)，移動站一人操作即可，勞動強(qiáng)度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。 (4) 初始化能力和所需的時間問題，在山區(qū)和一般的林區(qū)，城鎮(zhèn)密樓區(qū)等地作業(yè)時， GPS衛(wèi)星信號被遮擋機(jī)會較多，容易造成失鎖，采用 RTK作業(yè)時有時需要經(jīng)常重新初始化。白天中午，受電離層干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)少，常接受不到 5顆衛(wèi)星，因此初始化時間長甚至不能初始化，也就無法進(jìn)行測量，所以選擇作業(yè)時段很重要。 RTK測量的局限性 (1) 受衛(wèi)星狀況的限制。 (7) 地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存。 (4) 電臺不宜放在離 GPS接收機(jī)過近的地方 ， 否則電臺信號會 干擾 GPS衛(wèi)星信號。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)論文 15 (2) 點(diǎn)位目標(biāo)要顯著，視場周圍 15176。 (7)基 準(zhǔn)站盡量設(shè)置在測區(qū)中央，周圍不應(yīng)有干擾衛(wèi)星信號和無線電波發(fā)射的物體存在，降低其直接影響觀測成果精度。 (3) 參考站天線對中限差 1mm ， 流動站天線對中限差 5mm。 (3) 觀測誤差 包括天線對中誤差、天線相位中心偏差、幾何精 度衰減因子 GDOP和實(shí)