【正文】 同測(cè)站有關(guān)的誤差 同測(cè)站有關(guān)的誤差包括天線相位中心變化和多徑誤差。 信號(hào)干擾產(chǎn)生的誤差 對(duì)于基準(zhǔn)站而言，信號(hào)干擾的原因有很多種。所以 RTK 技術(shù)通常應(yīng)用在幾公里范圍內(nèi)并且點(diǎn)之間要相互通視。 七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型如下： ? ?8484000001?? ?????????????????????????????????????????????????????????W G SiiixyxzyzW G Siiilo c a liiiZYXoZYXZYXZYX???????? （ ） 式中：??????????iiiZYX 為經(jīng)轉(zhuǎn)換后地方坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；???1 為尺度變換系數(shù)；?????????????00xyxzyzo?????? 為旋轉(zhuǎn)變化矩陣。流動(dòng)站采用 4700GPS接收機(jī)、天線并帶有流動(dòng)站對(duì)中桿、接收電臺(tái)、電臺(tái)天線、測(cè)量手簿和連接電纜等。 2 、4 、 110 、 101 、 105點(diǎn)的 WGS84 坐標(biāo)已知 ,通過(guò)校正 ,可計(jì)算出 2 、 4 、 1 10 105 的北京 54坐標(biāo)。同時(shí) ， 再用全站儀測(cè)定了這 10 個(gè)中樁的坐標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。從上述定位精度比較結(jié)果及實(shí)際工程結(jié)果來(lái)看 ， RTK 技術(shù)在公路定線測(cè)量中的點(diǎn)位精度可達(dá)厘米級(jí) ， 內(nèi)符合精度較好 ， 且與全站儀測(cè)量結(jié)果接近 ， 可以較好地滿足公路設(shè)計(jì)和施工中的定線、放樣測(cè)量的精度要求。白天中午 ， 受電離層干擾大 ， 共用衛(wèi)星數(shù)少 ， 常接收不到 5 顆衛(wèi)星 ， 因而初始化時(shí)間長(zhǎng) ， 甚至不能初始化 ， 無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。 RTK 線路測(cè)量的優(yōu)化布測(cè)方案 熟習(xí)儀器特性 工程作業(yè)前應(yīng)將儀器進(jìn)行一次總復(fù)位，以確保儀器工作狀態(tài)最佳。 解決盲點(diǎn) 。80 年代后期，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn) GPS 接收機(jī)并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域（大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地球動(dòng)力學(xué)、海洋監(jiān)測(cè)、水下地形測(cè)繪、工農(nóng)業(yè)等），我國(guó)也已經(jīng)有部分城市建立了永久性的 GPS 跟蹤站，同時(shí)我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始建立屬于自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能 夠自主生產(chǎn)導(dǎo)航型 GPS 接收機(jī)和測(cè)地型 GPS 接收機(jī)。一般中午時(shí)分不易進(jìn)行 RTK 測(cè)量，或者測(cè)量效率很低，所以要早出工，晚收工，利用良好時(shí)段進(jìn)行 RTK 測(cè)量， 這樣 不僅效率快，而且精度高。 目標(biāo)點(diǎn)施測(cè) 第一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)是控制點(diǎn)或已知坐標(biāo)點(diǎn)，以檢核精度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 24 初始化能力和所需時(shí)間問(wèn)題 解決這類問(wèn)題的辦法主要是選用初 始化能力強(qiáng)、所需時(shí)間短的 RTK 機(jī)型。 降低了作業(yè)條件要求 RTK 技術(shù)不要求點(diǎn)間通視 ， 因此 ， 它和傳統(tǒng)測(cè)量相比 ， 受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小 ， 在傳統(tǒng)測(cè)量看來(lái)由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū) ， 只要滿足 RTK 的基本工作條件 ， 它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)。將 RTK 在不同基準(zhǔn)站下放樣、測(cè)量結(jié)果的平均值與全站儀測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較 ,結(jié)果如下表所示。通過(guò)多點(diǎn)校正后， 2,4,110,101,105點(diǎn)的坐標(biāo)值與已知的 54坐標(biāo)值比較如下： 表 坐標(biāo)值比較結(jié)果表 點(diǎn)號(hào) 2 4 101 105 110 平均差值 北坐標(biāo)差 / m 東坐標(biāo)差 / m 高程差 / m 參數(shù)校正。上述所有點(diǎn)的坐標(biāo)均為 54坐標(biāo)， 102點(diǎn)、圖書館點(diǎn)、地質(zhì)樓點(diǎn)高程未知。 RTK點(diǎn)校正的理論及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究。s i nc o s39。 電離層誤差 電離層的誤差與太陽(yáng)黑子的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)太陽(yáng)黑子處在爆發(fā)期時(shí)，有可能導(dǎo)致 RTK 無(wú)法使用。天線相位相位中心變化檢測(cè)的方法有兩種：一種是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的絕對(duì)檢驗(yàn)法，另一種是野外檢驗(yàn)。如圖所示： 圖 RTK定位中天線姿態(tài)誤差圖 h 為天線高， Q 為天線傾角。 下面以 J44 至 J48 四個(gè)轉(zhuǎn)角段說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方法（如下圖所示） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 15 圖 J4 J4 J46 三個(gè)轉(zhuǎn)角與終勘定線時(shí)的位置一致（即轉(zhuǎn)角塔位沒(méi)有移動(dòng)）。 GPS RTK 測(cè)量應(yīng)按規(guī)定對(duì)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，作業(yè)前做好星歷預(yù)報(bào)，合理安排野外作業(yè)時(shí)間，作業(yè)時(shí)應(yīng)按照隨機(jī)操作手冊(cè)進(jìn)行 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 14 第三章 GPS RTK 技術(shù)在線路測(cè)量中的 應(yīng)用 實(shí)例 及分析 本文引用云南省電力設(shè)計(jì)院于 1998 年 8 月至 9 月間利用 Trimble 4000SSI GPS 三臺(tái)套 +實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（ RTK）進(jìn)行 500kv 大昆南回東段送電線路 80km的定位工作為例。 基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收到 GPS 衛(wèi)星信號(hào) ， 流動(dòng)站實(shí)時(shí)接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的差分內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 13 信號(hào)。 工作 要求 基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收到 5 顆以上 GPS 衛(wèi)星信號(hào)。注意要在 “ 固定解 ”狀態(tài)下，才開(kāi)始測(cè)量。點(diǎn)校正可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行。實(shí)踐表明 ，開(kāi)始 RTK 測(cè)量前的檢核工作很重要 ， 如果忽略了這一步 ， 可能造成整天的測(cè)量成果作廢。 速度快 ,效率高 ,節(jié)約人力 RTK 用于線路地形測(cè)繪 ， 可以較大程度地提高工作效率和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 。圖根控制測(cè)量和碎部測(cè)量同步進(jìn)行 ， 不受圖幅的限制 ， 作業(yè)小組的任務(wù)可按河流、道路等自然分界線劃分 ， 便于進(jìn)行碎部測(cè)量 ,也減少了圖幅接邊的問(wèn)題。 一般按樁號(hào)放樣 ， 當(dāng)輸入一個(gè)樁號(hào)后 ， GPS RTK 會(huì)自動(dòng)提示你目前位置距離樁號(hào)的距離、方向 ， 據(jù)此找到測(cè)設(shè)設(shè)計(jì)位置 ,完成中線測(cè)量 。 GPS RTK 測(cè)量技術(shù)用于放樣，參與放樣工作的人數(shù)也大大減少。在觀測(cè)過(guò)程中， GPS 流動(dòng)站在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)內(nèi)置電臺(tái)接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)牡挠^測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)相對(duì)定位原理，將載波相位觀測(cè)值實(shí)時(shí)進(jìn)行差分處理，得到流動(dòng)站和基準(zhǔn)站的坐標(biāo)差： 、 、 ，坐標(biāo)加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)，得到流動(dòng)站的 GPS84 坐標(biāo)。 基準(zhǔn)點(diǎn)的安置和測(cè)定。 在控制測(cè)量中， 采用 RTK 技術(shù) 前，需要了解此 項(xiàng)目 的要求精度， 并在 合理的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇不同精度的機(jī)型，以確保工程順利完成。 因此，GPS RTK 技術(shù)在控制測(cè)量、工程放樣、地形測(cè)圖等工作中都 能極大地提高外業(yè)作業(yè)效率，對(duì)測(cè)量工作的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用 ,這對(duì) GPS 技術(shù)的發(fā)展和普及， 更 具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 電子手簿：由于 GPSRTK 作業(yè)過(guò)程中，流動(dòng)站一般將和 GPS 接收機(jī)和電臺(tái)背在背部，為了便于建立測(cè)量項(xiàng)目、建立坐標(biāo)系統(tǒng)，設(shè)置測(cè)量形式和參數(shù)、設(shè)置電臺(tái)參數(shù)，實(shí)時(shí)閱讀、存儲(chǔ)測(cè)量坐標(biāo)和精度，設(shè)計(jì)放樣從標(biāo)點(diǎn)或參數(shù)、指導(dǎo)放樣等，一般采用手持式的電子簿比較方便。 另外的接收機(jī)用來(lái)測(cè)定位置點(diǎn)的坐標(biāo)即流動(dòng)站。靜態(tài)定位就是講 GPS 接收機(jī)安置在固定點(diǎn)上觀測(cè)較長(zhǎng)一段時(shí)間得到該點(diǎn)的三維坐標(biāo)；動(dòng)態(tài)定位就是至少要有一臺(tái)接收機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)測(cè)定運(yùn)動(dòng)中各觀測(cè)時(shí)刻測(cè)定點(diǎn)的三維位置。 GPS 衛(wèi)星 的定位原理 GPS 衛(wèi)星定位的基本原理是測(cè)出已知衛(wèi)星和地面接收機(jī)之間的距離，利用距離交會(huì)原理，由三個(gè)或三個(gè)以上的衛(wèi)星的空間已知位置交會(huì)出地面接收機(jī)空間三維坐標(biāo)（位置）。各種類型的 GPS 測(cè)地型接收機(jī)用于精密相對(duì)定位時(shí)，其雙頻接收機(jī)精度可達(dá) 5mm+1 D，單頻接收機(jī)在一定距離內(nèi)精度可達(dá) 10mm+2 D， 用于差分定位其精度可達(dá)亞米級(jí)至厘米級(jí)。 主控站的任務(wù)是收集、處理本站和監(jiān)測(cè)站收到的全部資料，編算出每顆衛(wèi)星的星歷和 GPS 時(shí)間系統(tǒng)，將預(yù)測(cè)的衛(wèi)星星歷、鐘差、狀態(tài)數(shù)據(jù)以及大氣傳播改正編制成導(dǎo)航電文傳送到注入站。能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。 隨著 GPS 技術(shù)的快速發(fā)展 ，測(cè)繪行業(yè)正面臨著一場(chǎng)意義深遠(yuǎn)的變革，而測(cè)繪領(lǐng)域也由此步入了一個(gè)嶄新的時(shí)代， RTK（ Real Time kinematic）技術(shù)是 GPS 測(cè)量技術(shù)發(fā)展歷程中的一個(gè)標(biāo)志。 在線路 測(cè)量工作 中，由于工程覆蓋面廣，技術(shù)要求高，測(cè)量 的 工作量非常大。整個(gè)系統(tǒng)分為 衛(wèi)星星座、地面控制和監(jiān)測(cè)站、用戶設(shè)備三大部分。還負(fù)責(zé)糾正衛(wèi)星軌道偏離。 目前，各種類型的 GPS 接收機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀測(cè)。用無(wú)線電導(dǎo)航定位來(lái)說(shuō)，就是假設(shè)在地面上有三個(gè)無(wú)線電信號(hào)發(fā)射臺(tái)并且每個(gè)發(fā)射臺(tái)的空間三維坐標(biāo)已知，地面接收機(jī)在某個(gè)時(shí)刻利用無(wú)線電測(cè)距的方法分別測(cè)出了接收機(jī)到三個(gè)無(wú)線電發(fā)射臺(tái)的距離 d d d3。 根據(jù)測(cè)距原理， GPS 定位原理可以分為偽距定位、載波相位定位和差分 GPS 定位。 流動(dòng)站 上，GPS 接收機(jī)在接受 GPS 衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)， 通過(guò)無(wú)線電接收設(shè)備，接收 基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶站的三維坐標(biāo)極其精度。 GPS RTK 技術(shù)在 線路 測(cè)量工作中的 意義 隨著 GPS 定位技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，使測(cè)繪定位技術(shù)發(fā)生了革 命性的變革，為測(cè)繪工作提供了嶄新的技術(shù)手段和方法， 使 GPS 控制網(wǎng) 具有 了 很高的精度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 8 第二章 GPS RTK 技術(shù) 在線路測(cè)量中的 基本 應(yīng)用 及操作流程 GPS RTK 技術(shù)在線路測(cè)量中的主要應(yīng)用點(diǎn) RTK 技術(shù)在 控制測(cè)量 中的應(yīng)用 常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量，要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且精度不均勻。 GPSRTK 圖根控制測(cè)量的一般作業(yè)流程： 收集資料。基準(zhǔn)點(diǎn)的安置是順利實(shí)施 GPSRTK 的關(guān)鍵程序之一。通過(guò)點(diǎn)較正求得從標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換得出流動(dòng)站的三維坐標(biāo)及相應(yīng)精度。 GPS RTK 技術(shù)的應(yīng)用，極大地提高了工作效率，亦更好地解決了實(shí)時(shí)而簡(jiǎn)便的檢核。 目前該方法已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路的中線放樣 。 用全站儀、經(jīng)緯儀等進(jìn)行數(shù)字地形測(cè)圖時(shí) ， 被測(cè)的地物地貌等碎部點(diǎn)都要與 測(cè)站通視。 一組全站儀測(cè)圖人員 (一般要求至少 3～ 4 人配合 )可分成兩個(gè) RTK 測(cè)量組。它可以發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題 ,如輸入的控制點(diǎn)坐標(biāo)、坐標(biāo)系統(tǒng)、設(shè)置參數(shù)是否有誤等。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 12 在已知轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下。單點(diǎn)測(cè)量觀測(cè)時(shí)間的長(zhǎng)短與跟蹤的衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星圖形精度、觀測(cè)精度要求等有關(guān)。衛(wèi)星數(shù)限制了 RTK 技術(shù)的應(yīng)用范圍，在城鎮(zhèn)、林蔭、山區(qū)等地區(qū)。這是決定 RTK 技術(shù)能否成功的關(guān)鍵因素 ， 也是制約 RTK 測(cè)量效果 的重大因素。 工程概況 該工程為高海波山區(qū)送電線路，沿線溝壑縱橫、山勢(shì)陡峭，如果用常規(guī)測(cè)量方法先貫通轉(zhuǎn)角間的直線，再放樣各塔位，則測(cè)量工作量比終勘定位時(shí)還要大，并且很難保證恢復(fù)后的直線與原直線一致。一個(gè)流動(dòng)站從 J44 往 J45 方向測(cè)，另一個(gè)流動(dòng)站從 J46 逆向（或 J45 同向）方向測(cè)，將各設(shè)計(jì)檔距輸入手薄中，利用 RTK 的放線功能 ，在實(shí)地放樣各塔位樁，同時(shí)每基塔位測(cè)定 12個(gè)副樁（ Z 樁），以利于測(cè)量塔基地形圖和工測(cè)檢測(cè)及施工測(cè)量使用。實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)天線高 mh 2? ，天線傾角 ?5?Q 時(shí)，所引起的誤差如下表所示： 表 天線傾角引起的誤差表 1176。 多徑誤差是 RTK定位測(cè)量中誤差最嚴(yán)重的，多徑誤差受周圍環(huán)境的影響，一般誤差值可達(dá) 5cm左右，當(dāng)其處在高反射環(huán)境下時(shí)誤差可達(dá) 19cm之多，多徑誤差有常數(shù)誤差和周期誤差兩部分組成。 電離層誤差具有擴(kuò)散性、互補(bǔ)性和瞬變性三大特性。{00 ??? ??? （ ） 式中： YX, 為投影后的直角坐標(biāo)； 39。 GPS點(diǎn)校正是建立在 WGS84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)系基礎(chǔ)之上，最后采用一系列的參數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)學(xué)公式來(lái)定義。 基準(zhǔn)站假設(shè)在高處，視野開(kāi)闊且坐標(biāo)已知的控制點(diǎn)上，即 3號(hào)點(diǎn)位基準(zhǔn)站架設(shè)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中，用 102點(diǎn)、 3號(hào)點(diǎn)、地質(zhì)樓點(diǎn)和圖書館點(diǎn)組成控制網(wǎng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 論文 22 表 樁號(hào) 不同基準(zhǔn)站（ D D7）下RTK 定位測(cè)量結(jié)果比較 /cm RTK 定位測(cè)量平均值與全站儀測(cè)量結(jié)果比較 /cm K2+000 + + + K2+050 + + + + K2+100 + + + + K2+150 + + K2+200 + + + + + K2+250 + + + K2+300 + + + + K2+350 + + + K2+400 + + + + 最大差值 + + + + 由 上 表中的 RTK 放樣、測(cè)量以及全站儀測(cè)量結(jié)果比較可以看出 ： 利用 RTK 在不同基準(zhǔn)站下放樣、測(cè)量的中樁坐標(biāo)之差的最大值 max=