【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 GPS 與計(jì)算機(jī)、通信、GIS、RS 等技術(shù)的集成與融合必將使 GPS 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到更大范圍的拓廣。 　　通過(guò)本章的論述我們了解到了 GPS 的優(yōu)點(diǎn)，GPS 技術(shù)的發(fā)展給我們的生活、生產(chǎn)帶來(lái)了方便。RTK 是 GPS 發(fā)展的最新成果，RTK 除了給我們帶來(lái)了上述的優(yōu)點(diǎn)還給我們帶來(lái)了一些不可避免的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)直接影響我們 RFK 的應(yīng)用范圍，這樣看出了我們來(lái)急需處理這些缺點(diǎn)是必須的，這樣才有利于 RTK 的推廣。讓 GPS 發(fā)揮更大的用處。同時(shí)通過(guò)這章的學(xué)習(xí)我們了解了 RTK 將來(lái)的發(fā)展方向?yàn)橐院蟮?RTK 跟廣泛的應(yīng)用，提供指導(dǎo)作用，說(shuō)明 RTK 技術(shù)在測(cè)繪將會(huì)起到越來(lái)越不可替代的作用。RTK 的定位原理、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步 RTK 的廣泛應(yīng)用是必然的，充分的了解RTK 的原理以及 RTK 的主要誤差來(lái)源，學(xué)會(huì)減弱或者消除誤差的影響，顯的格外重要，本章主要是論述這方面的內(nèi)容.。圖 21 RTK 定位原理 在 RTK 作業(yè)模式（圖21）下，基準(zhǔn)站接收機(jī)設(shè)在具有已知坐標(biāo)的參考點(diǎn)位上，連續(xù)接收所有可視 GPS 衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈，將測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)、載波相位觀測(cè)值、偽距觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)等“載波相位測(cè)量校正值”一起發(fā)送給流動(dòng)站。流動(dòng)站接收機(jī)先進(jìn)行初始化，在完成整周未知數(shù)的搜索求解后，進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，其在接收來(lái)自基準(zhǔn)站的 DGPS 數(shù)據(jù)時(shí)，同步觀測(cè)采集GPS 衛(wèi)星載波相位數(shù)據(jù)，通過(guò)在系統(tǒng)內(nèi)差分處理求解載波相位整周模糊度，依此改正移動(dòng)站接收機(jī)所地坐標(biāo)系坐標(biāo)） ?；鶞?zhǔn)站接收機(jī)和流動(dòng)站接收機(jī)滯后載波測(cè)得的載波滯后相位，得到基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的坐標(biāo)差值△X、△Y、△Z，坐標(biāo)差加上基準(zhǔn)站坐標(biāo)就可以得到流動(dòng)站點(diǎn)的 WGS84坐標(biāo)，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)轉(zhuǎn)換得出流動(dòng)站每個(gè)站點(diǎn)實(shí)用的三維位置（國(guó)家坐標(biāo)系坐標(biāo)或當(dāng)相位具體表達(dá)公式見(jiàn)參考文獻(xiàn)） RTK的系統(tǒng)組成和工作原理（1）基準(zhǔn)站部分、接收 GPS 信號(hào)，包括：導(dǎo)航信號(hào)、 信號(hào)。提供差分坐標(biāo)，星歷等信息。（2）差分傳送部分，將基準(zhǔn)站差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給移動(dòng)站包括測(cè)站坐標(biāo)、觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)等數(shù)據(jù)。（3）移動(dòng)站部分，接收 GPS 信號(hào)及基準(zhǔn)站差分信號(hào)、并進(jìn)行解算，得到實(shí)時(shí)的高精度定為結(jié)果（4）手簿終端控制器內(nèi)置 RTK 測(cè)量軟件，可設(shè)置基準(zhǔn)站，移動(dòng)站的工作參數(shù)，顯示運(yùn)動(dòng)站實(shí)時(shí)坐標(biāo)成果，技術(shù)測(cè)量參數(shù)，進(jìn)行輔助線(xiàn)路設(shè)計(jì)等功能。（5）RTK 工作原理如圖22（6）RTK 系統(tǒng)正常工作要具備一下三個(gè)條件：（1）基準(zhǔn)站和移動(dòng)站要同時(shí)接受到五顆以上的 GPS 衛(wèi)星信號(hào)；（2）移動(dòng)站要同時(shí)接受基站發(fā)出的差分信號(hào)和衛(wèi)星信號(hào)；（3）基準(zhǔn)站和移動(dòng)站要保持開(kāi)始同時(shí)接受衛(wèi)星信號(hào)，移動(dòng)站在移動(dòng)的過(guò)程中也要接受基準(zhǔn)站信號(hào) RTK技術(shù)的誤差來(lái)源和測(cè)量精度如果要想了解 RTK 的主要誤差來(lái)源，需要先了解 GPS 的主要誤差源具體類(lèi)別如表 21。表 21 GPS 誤差來(lái)源誤 差 來(lái) 源 對(duì)距離測(cè)量影響衛(wèi)星部分 ①星歷誤差②鐘誤差③相對(duì)論效應(yīng) ~15信號(hào)傳播 ①電離層②對(duì)流層③多路徑效應(yīng) ~15信號(hào)接收 ①鐘的誤差②位置誤差③天線(xiàn)相位中心變化 ~5其他影響 ①地球潮汐②負(fù)荷潮 表 22 RTK 誤差來(lái)源、測(cè)量精度及處理方法天線(xiàn)相位中心變化 天線(xiàn)的機(jī)械中心和電子相位中心不重合誤差一般達(dá)到 35cm,提高 RTK 精度方法天線(xiàn)檢驗(yàn)校正多路徑誤差大小和周?chē)沫h(huán)境有關(guān)，一般誤差 110cm 不等，提高精度的方法，選擇不具反射面的點(diǎn)位，專(zhuān)業(yè)的天線(xiàn)，鋪設(shè)吸電波材料等信號(hào)干擾 周?chē)懈蓴_源，無(wú)線(xiàn)電發(fā)射源，高壓電線(xiàn)等。提高精度的方法，遠(yuǎn)離干擾源。同儀器干擾有關(guān)氣象因素 快速運(yùn)動(dòng)的氣象鋒面引起，一般 12dm，氣變化較快時(shí)，不進(jìn)行觀測(cè)象電離層誤差和電離層引起電磁波傳播延遲有關(guān)，主要和太陽(yáng)黑子活動(dòng)、地理位置、季節(jié)變化、晝夜變化有關(guān)。提高精度的方法，兩個(gè)以上觀測(cè)站同步觀測(cè)；利用電離層模型改正。太陽(yáng)黑子活動(dòng)劇烈時(shí)不宜觀測(cè)，平靜時(shí)一般誤差為5106RTK定位誤差 同距離有關(guān)誤差軌道誤差 目前軌道誤差只有幾米，殘余相對(duì)誤差是1106，就短基線(xiàn)﹤10km,結(jié)果影響可以忽略不計(jì)對(duì)流層誤差 對(duì)流層誤差同點(diǎn)間距離和點(diǎn)間高差密切相關(guān)，一般可達(dá) 3106 RTK技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)（1）RTK 作業(yè)效率高。在一般的地形地勢(shì)下，高質(zhì)量的 RTK 設(shè)站一次即可測(cè)完 5 km 半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量聽(tīng)需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)，僅需一人操作，每個(gè)放樣點(diǎn)只需要停留 1~2 s，就可以完成作業(yè)。在公路路線(xiàn)測(cè)量中，每小組（3~4 人）每天可完成中線(xiàn)測(cè)量 6～8 km，在中線(xiàn)放樣的同時(shí)完成中樁抄平工作。若用其進(jìn)行地形測(cè)量，每小組每天可以完成～ km178。的地形圖測(cè)繪，其精度和效率是常規(guī)測(cè)量所無(wú)法比擬的。(2)RTK 定位精度高，沒(méi)有誤差積累 。只要滿(mǎn)足 RTK 的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍暇一般為 5 km)，RTK 的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)，且不存在誤差積累。（3）RTK 可以全天候作業(yè)。RTK 技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿(mǎn)足光學(xué)通視，只需要稿足“電磁波通視和對(duì)空通視的要求， ’，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK 技術(shù)作業(yè)受限因素少，幾乎可以全天候作業(yè)。（4）RTK 作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高。RTK 可勝任各種測(cè)繪外業(yè)。流動(dòng)站配備高效手持操作手簿，內(nèi)置專(zhuān)業(yè)軟件可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。 RTK技術(shù)的缺點(diǎn) 雖然 GPS 技術(shù)有著常規(guī)儀器所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)踐證明，GPS RTK 技術(shù)存在以下幾方面不足。（1）RTK 受衛(wèi)星狀況限制。GPS 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案是在 1 973 年完成的，受當(dāng)時(shí)的技術(shù)限制，總體設(shè)計(jì)方案自身存在很多不足。隨著時(shí)間的推