【正文】 TK 作 業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開(kāi)機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。 RTK 系統(tǒng)可 應(yīng)用于兩項(xiàng)主要測(cè)量任務(wù)，即測(cè)點(diǎn)定位和測(cè)設(shè)放樣。它是利用 2臺(tái)以上 GPS 接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，其中一臺(tái)安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上作為基準(zhǔn)站，另一臺(tái)用來(lái)測(cè)定未知點(diǎn)的坐標(biāo) —— 移動(dòng)站，基準(zhǔn)站根據(jù)該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)求出其到衛(wèi)星的距離改正數(shù)并將這一改正數(shù)發(fā)給移動(dòng)站，移動(dòng)站根據(jù)這一改 正數(shù)來(lái)改正其定位結(jié)果，從而大大提高定位精度。 RTK 技術(shù)根據(jù)差分方法的不同分為修正法和差分法。 RTK 的關(guān)鍵技術(shù)主要是初始整周期模糊度的快速解算數(shù)據(jù)鏈的優(yōu)質(zhì)完成 —— 實(shí)現(xiàn)高波特率數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃院蛷?qiáng)抗干擾性。 5 圖 RTK工作原理 RTK 系統(tǒng)主要由三大部分組成：（ 1）基準(zhǔn)站接收機(jī) （ 2）數(shù)據(jù)鏈 （ 3）移動(dòng)站接收機(jī)。 即移動(dòng)站遷站過(guò)程中不能關(guān)機(jī)，不能失鎖。 RTK 的誤差來(lái)源和測(cè)量精度 RTK 定位的誤差，一般分為兩類 :同儀器和干擾有關(guān)的誤差。對(duì)固定基準(zhǔn)站而言，同儀器和干擾有關(guān)的誤差可通過(guò)各種校正方法予以削弱，同距離有關(guān)的誤差將隨移動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離的增加而加大，所以 RTK 的有效作業(yè)半徑是有限制的（一般為幾公里）。但是其殘余部分也隨著移動(dòng)站至基準(zhǔn)站距離的增加而加大。天線相位中心的變化， 基準(zhǔn)站 基準(zhǔn)站信號(hào)發(fā)射天線 RTK 天線 傳感器 控制器 調(diào)制解調(diào)器 移動(dòng)站 基準(zhǔn)站信號(hào)接收天線 顯示坐標(biāo)成果 RTK 天線 傳感器 控制器 調(diào)制解調(diào)器 6 可使點(diǎn)位坐標(biāo)的誤差一般達(dá)到 3~5cm。 多路徑誤： 多路徑誤差是 RTK 測(cè)量中最嚴(yán)重的誤差，其大小取決于天線周?chē)沫h(huán)境，一般為幾厘米，高反射環(huán)境下可超過(guò) lOcm。 信號(hào)干擾 ：信號(hào)干擾可能有多種原因，如無(wú)線電發(fā)射源、雷達(dá)裝置、 高壓線等，干擾的強(qiáng)度取決于頻率、發(fā)射臺(tái)功率和至干擾源的距離。 氣象因素 ：快速運(yùn)動(dòng)中的氣象峰面，可能導(dǎo)致觀測(cè)坐標(biāo)的變化達(dá)到 12dm。 (2)同距離有關(guān)的誤差 軌道誤差 ：目前軌道誤差只有幾米，其殘余的相對(duì)誤差影響約為 1 106? ，就短基線 (lOkm)而言，對(duì)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)，但是對(duì) 20~30km 的基線則可達(dá)到幾厘米 。利用下列方法可使電離層誤差得到有效的消除和削弱 :利用雙頻接收機(jī)將 L1 和 L2 的觀測(cè)值進(jìn)行線性組合來(lái)消除電離層的影響：利用兩個(gè)以上觀測(cè)站同步觀測(cè)量求差（短基線 ） ；利用電離層模型加以改正。但在太陽(yáng)黑子爆發(fā)期內(nèi)，不但 RTK 測(cè)量無(wú)法進(jìn)行，即使靜 態(tài) GPS 測(cè)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響。 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) 3 106? 。工程實(shí)踐和研究證明 RTK 測(cè)量能達(dá)到厘米級(jí)精度。 5cm 以內(nèi) )，大于 4km 時(shí)測(cè)量誤差明顯增大。 RTK 的技術(shù)特點(diǎn) 工作效率高 ：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 4km 半徑的測(cè)區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的設(shè)站次數(shù)，移動(dòng)站一人操作即可，勞動(dòng)強(qiáng)度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。 全天候作業(yè) ： RTK 測(cè)量不要求基準(zhǔn)站、移動(dòng)站間光學(xué)通視 ，只要求滿足“電磁波通視”，因此和傳統(tǒng)測(cè)量相比， RTK 測(cè)量受通視條件、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)難于開(kāi)展作業(yè)的地區(qū)，只要滿足 RTK 的基木工作條件，它也能進(jìn)行快速的高精度定位，使測(cè)量工作變得史容易史輕松。移動(dòng)站利用軟件控制系統(tǒng)， 無(wú)需人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，減少了輔助測(cè)量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、處理、轉(zhuǎn)換和輸出能力強(qiáng)，能方便地與計(jì)算機(jī)、其他測(cè)量?jī)x器通信。了解其局限性可確保 RTK 測(cè)量成功。如前所述， GPS依靠的是接收兩萬(wàn)多公里高空的衛(wèi)星 發(fā)射來(lái)的無(wú)線電信號(hào)。事實(shí)上，存在于 GPS 接收機(jī)和衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的操作產(chǎn)生不良影響。因此 , GPS 不能在室內(nèi)使用。有些物體如樹(shù)木會(huì)部分阻擋、反射或折射信號(hào)。樹(shù)林中有時(shí)會(huì)有足夠的信號(hào)來(lái)計(jì)算概略位置，但信號(hào)清晰度難以達(dá)到厘米水平的精確定位。這并不是說(shuō)， GPS RTK 只適用于四周對(duì)空開(kāi)闊的地區(qū)。其奧秘是能觀測(cè)到足夠的衛(wèi)星來(lái)精確可靠地實(shí)現(xiàn)定位。 RTK 系統(tǒng)的工作并不需 8 要這么多顆衛(wèi)星。有部分障礙的地點(diǎn)只要可以觀測(cè)到至少 5顆衛(wèi)星，就有可能做 RTK 測(cè)量。 在論述 RTK 技術(shù)的原理時(shí)，我們 知道 ,RTK 測(cè)量的關(guān)鍵是確定整周未知數(shù)，能否連續(xù)地、可靠地接收基準(zhǔn)站播發(fā)的信號(hào)，是 RTK 能否成功的決定因素。研究表明，為了保證地物點(diǎn)的測(cè)量精度，我們?cè)谶x點(diǎn)時(shí)要采取以下措施 : 點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收機(jī)設(shè)備、視野開(kāi)闊、視場(chǎng)內(nèi)周?chē)系K物高度角應(yīng)小于 15176。 點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源 (如電視臺(tái)、微波站、微波通道等 )，其距離不小于 200 m；遠(yuǎn)離高壓電線，距離不小于 50m 。 點(diǎn)位選擇要充分考慮到與其它測(cè)量手段聯(lián)測(cè)和擴(kuò)展。 6)點(diǎn)位要選在地面地基堅(jiān)硬的地方，易于點(diǎn)的保存。同時(shí)，我們還要不斷利用新的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以削弱各種誤差帶來(lái)的影響。將基準(zhǔn)站設(shè)置為動(dòng)態(tài) 測(cè)量模式。這個(gè)文件夾中包括許多小文件，它們分別是測(cè)量的成果文件和各種參數(shù)設(shè)置文件，如 *.dat、 *.cot、 *.rtk、 *.ini 等。點(diǎn)校正可以通過(guò)兩種方式進(jìn)行。如果有當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)與 W CS84 坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換七參數(shù)，則可以在測(cè)量控制器中直接輸入，建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。 (2)在不知道轉(zhuǎn)換參數(shù)的情況下。 流動(dòng)站開(kāi)始測(cè)量 (1)單點(diǎn)測(cè)量：在主菜單上選擇“測(cè)量”圖標(biāo)打 開(kāi)，測(cè)量方式選擇“ RTK” ,再選擇“測(cè)量點(diǎn)”選項(xiàng)，即可進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量。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)。 (2)放樣測(cè)量：在進(jìn)行放樣之前，根據(jù)需要“鍵入”放樣的點(diǎn)、直線、曲線、 DTM道路等各項(xiàng)放樣數(shù)據(jù)。 在作業(yè)時(shí)，在手薄控制器上顯示箭頭及 目前位置到放樣點(diǎn)的方位和水平距離，觀測(cè)值只需根據(jù)箭頭的指示放樣。當(dāng)流動(dòng)站天線整平后，十字絲與同心圓圓心重合時(shí)，這時(shí)可以按“測(cè)量”鍵對(duì)該放樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)，并保存觀測(cè)值。 RTK 的誤差來(lái)源有很多種，知道了它們的來(lái)源，對(duì)于我們采取一定的措施保證 RTK 的測(cè)量精度，提供了理論依據(jù)。雖然 RTK 的系統(tǒng)是現(xiàn)代測(cè)量的最新成果，但它應(yīng)有不足之處。 RTK 的作業(yè)過(guò)程是使用 RTK 的基本步驟，也是今后使用 RTK 所必須進(jìn)行的操作，通過(guò)對(duì)作業(yè)過(guò)程的敘述，使我們初步掌握了 RTK 的使用方法。如建筑物的中心、四個(gè)角點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等。用 RTK 進(jìn)行點(diǎn)位放樣同傳統(tǒng)放樣一樣，需要兩個(gè)以上的控制點(diǎn)， 但不同的是傳統(tǒng)的方法是通過(guò)距離或方向來(lái)放樣定點(diǎn)，或用全站儀用兩點(diǎn)定向后放樣定點(diǎn)，而 RTK 是用 2~3 個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)校正，就可在無(wú)光學(xué)通視（電磁波通視）的條件下進(jìn)行點(diǎn)位的放樣，這是傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)的。 站的架設(shè)：將基準(zhǔn)站架設(shè)在較空曠的地方（附近無(wú)高大建筑物或高壓電線等） 架設(shè)完后安裝電臺(tái)，連接好儀器后開(kāi)啟基準(zhǔn)站主機(jī)，打開(kāi)電臺(tái)并設(shè)置頻率。 輸入放樣點(diǎn)：打開(kāi)坐標(biāo)庫(kù)，在此我們可以輸入編輯放樣點(diǎn)，也可以事先編輯好放樣點(diǎn)文件，點(diǎn)擊打開(kāi)放樣點(diǎn)文件，軟件會(huì)提示我們是對(duì)坐標(biāo)庫(kù)進(jìn)行覆蓋或是追加。 第一中方法 ,利用控制點(diǎn)坐標(biāo)庫(kù) (即計(jì)算校正參數(shù)的一個(gè)工具 )的做法大致是這樣的 :假設(shè)我們利用 A,B 這兩個(gè)已知點(diǎn)來(lái)求校正參數(shù)，那么我們必須記錄下 A,B 這兩個(gè)點(diǎn)的原始坐標(biāo) (即移動(dòng)站在 Fixed 的狀態(tài)下記錄的這兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo) )，先在控制點(diǎn)坐標(biāo)庫(kù)中輸入 A 點(diǎn)的已知坐標(biāo)之后軟件會(huì)提示你輸入 A 點(diǎn)的原始坐標(biāo)，然后再輸入 B 點(diǎn)的已知坐標(biāo)和 B點(diǎn)的原始坐標(biāo)，這樣就計(jì)算出了校正參數(shù)。我們這里只說(shuō)明一下基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn)的校正方法。 11 （ 2）利用兩點(diǎn)校正：步驟依次為工具 校正向?qū)? 基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點(diǎn) 輸入當(dāng)前移動(dòng)站的已知坐標(biāo) 待移動(dòng)站對(duì)中整平后并出現(xiàn)固定解 下一步 將移動(dòng)站移到下一個(gè)已知點(diǎn) 輸入當(dāng)前移動(dòng)站的已知坐標(biāo) 待移動(dòng)站對(duì)中整平后并出現(xiàn)固定解 校正。 放樣點(diǎn)：選擇測(cè)量 點(diǎn)放樣，進(jìn)入放樣屏 幕，點(diǎn)擊打開(kāi)按鈕目，打開(kāi)坐標(biāo)管理庫(kù)，在這里可以打開(kāi)事先編輯好的放樣文件，選擇放樣點(diǎn)，也可以點(diǎn)擊“增加”輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)。 表 點(diǎn)放樣設(shè)計(jì)坐標(biāo) 點(diǎn)號(hào) X Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 點(diǎn)放樣的精度分析 放樣完畢后，為了檢驗(yàn)用 RTK 放樣點(diǎn)的精度。點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)值用 X， Y 表示，全站儀實(shí)際測(cè)量值用 X`， Y`表示，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 。根 據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》點(diǎn)位誤差 5cm,可得如下結(jié)論。 若以全站儀測(cè)定的點(diǎn)位坐標(biāo)為準(zhǔn)， RTK放樣點(diǎn)點(diǎn)位誤差均在177。n??2 計(jì)算，結(jié)果為 。 但本次檢驗(yàn)的結(jié)果是在全站儀測(cè)量誤差忽略不計(jì)的情況下進(jìn)行對(duì)比分析的，如果考慮到全站儀的誤差，放樣點(diǎn)有可能出現(xiàn)誤差大于 5cm 的情況，對(duì)于這樣的點(diǎn)誤差，誤差的原因可能是 RTK系統(tǒng)自身的誤差，也可能是測(cè)量環(huán)境對(duì) RTK 的影響產(chǎn)生的誤差，或許也是我們自身操作的不正確造成的，但最有可能的原