三星系統(tǒng)RTK技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用及技術(shù)優(yōu)勢(shì)

羅程

摘 要：介紹了三星系統(tǒng)RTK的技術(shù)原理。通過(guò)該技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，分析了它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并就部分因素影響精度問(wèn)題提出解決措施。

關(guān)鍵詞：三星系統(tǒng)RTK；精度；測(cè)繪工程；工作效率

中圖分類號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0037-01

1 概論

1.1 RTK技術(shù)

RTK（Real - time kinematic）就是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法，是基于載波相位觀測(cè)值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)提供測(cè)站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級(jí)精度。

1.2 三星系統(tǒng)RTK技術(shù)

三星系統(tǒng)RTK就是同時(shí)跟蹤三套全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（北斗、GPS、格洛納斯），并利用它們?yōu)榈孛娴挠^測(cè)站提供坐標(biāo)三維定位結(jié)果。

1.3 三星系統(tǒng)RTK的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

常規(guī)RTK技術(shù)是以美國(guó)GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)建立的，它只能接收4～10顆GPS衛(wèi)星的信號(hào)，存在定位速度慢、受天氣和地形影響比較大的弱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)和中國(guó)北斗系統(tǒng)的投入使用，三星系統(tǒng)RTK技術(shù)已經(jīng)成為RTK發(fā)展的熱點(diǎn)，它能接收20～30顆衛(wèi)星的信號(hào)，能夠同時(shí)使用三大全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)為地面測(cè)站提供坐標(biāo)三維定位結(jié)果，具有開(kāi)機(jī)10 s內(nèi)迅速定位基站，定位精度達(dá)厘米級(jí)，最強(qiáng)的抗干擾和抗遮擋的能力，是常規(guī)RTK無(wú)法比擬的。

2 三星系統(tǒng)RTK的應(yīng)用和影響

2.1 在測(cè)繪工程上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1.1 控制測(cè)量和大地測(cè)量

傳統(tǒng)控制測(cè)量和大地測(cè)量均采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等方法來(lái)施測(cè)，不僅費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，要求點(diǎn)間通視，而且精度分布不均勻，在外業(yè)范圍無(wú)法了解精度情況。采用三星系統(tǒng)RTK技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量和大地測(cè)量，能夠?qū)崟r(shí)了解定位精度。如果定位精度在滿足了要求的情況下，用戶不僅可以停止觀測(cè)，還可以了解到觀測(cè)的質(zhì)量和結(jié)果，大大提高了作業(yè)效率。

2.1.2 地形測(cè)量

傳統(tǒng)的地形測(cè)量采用全站儀配合電子手簿測(cè)量地形圖，要求測(cè)站四周的地貌等碎部點(diǎn)都與測(cè)站通視，而且一般至少要兩人操作，還需要在拼圖時(shí)保證精度，一旦精度不合要求還得外業(yè)返測(cè)。如果采用三星系統(tǒng)RTK測(cè)量，僅需一人背著儀器在需要測(cè)量的地貌碎部點(diǎn)停留1～2 s，并同時(shí)輸入特征編碼，通過(guò)手簿即可實(shí)時(shí)了解點(diǎn)位精度，測(cè)完一個(gè)區(qū)域后返回室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖。

2.1.3 施工放樣測(cè)量

傳統(tǒng)的施工放樣測(cè)量采用全站儀測(cè)量，要在布設(shè)好的控制點(diǎn)上架設(shè)儀器，需要四人操作，還需要指揮棱鏡桿來(lái)回移動(dòng)，且放樣過(guò)程中要求視線通視。如果采用三星系統(tǒng)RTK技術(shù)放樣，僅需要把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中，測(cè)量人員手持接收機(jī)，它會(huì)自動(dòng)提醒放樣點(diǎn)的位置，既迅速又方便。由于三星系統(tǒng)RTK技術(shù)是通過(guò)坐標(biāo)來(lái)直接放樣的，不僅精度高，而且很均勻，在外業(yè)放樣中的效率會(huì)大大提高，且只需兩人操作。

2.2 在測(cè)量工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)可分為以下幾點(diǎn)：①定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)；②高度自動(dòng)化可以勝任任何測(cè)繪工程；③不需要光學(xué)通視，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；④數(shù)據(jù)安全、可靠，沒(méi)有累積誤差；⑤作業(yè)效率高。

2.3 影響三星系統(tǒng)RTK精度的因素

在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)影響RTK精度的主要因素有以下幾個(gè)方面：①基站坐標(biāo)精度。由RTK的工作原理可知，如果基站的坐標(biāo)精度較低，流動(dòng)站得到的三維坐標(biāo)都帶有系統(tǒng)偏差，因此基站坐標(biāo)具有較高的精度非常重要。②坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)精度。求解坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)至少需2個(gè)已知點(diǎn)，其精度不僅與測(cè)區(qū)內(nèi)選擇的已知點(diǎn)的位置和數(shù)量有關(guān)，還與選用的已知點(diǎn)的坐標(biāo)精度有密切關(guān)系。③作業(yè)環(huán)境?；镜奈恢眠x擇要合適，要遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射臺(tái)、變電站、飛機(jī)場(chǎng)、高壓線等無(wú)線電干擾源，遠(yuǎn)離大面積水域，防止信號(hào)的多路徑效應(yīng)影響。④人為因素。測(cè)量員作業(yè)的熟練程度。

2.4 提高精度采取的必要措施

盡管三星系統(tǒng)RTK抗干擾、抗遮擋的能力比較強(qiáng)，其基站也應(yīng)盡量選在較高的位置，將流動(dòng)站的作業(yè)半徑控制在10 km以內(nèi)。如果想提高作業(yè)距離，可以使用定向天線將信號(hào)集中在某一個(gè)方向上，可以明顯提高作業(yè)距離。部分有觀測(cè)障礙的地點(diǎn)只要可以觀測(cè)到至少5顆衛(wèi)星，就有可能進(jìn)行RTK測(cè)量。在樹(shù)林或大樓四周測(cè)量時(shí)，只要該地有足夠的開(kāi)放空間，使RTK系統(tǒng)可觀測(cè)到至少5顆衛(wèi)星，就有可能進(jìn)行RTK測(cè)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

三星系統(tǒng)RTK技術(shù)不僅能達(dá)到較高的定位精度，而且大大提高了測(cè)量的工作效率。隨著RTK技術(shù)的提高，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序，它可大大減輕測(cè)量人員的內(nèi)、外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，RTK技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： This paper describes the technical principles of the Samsung system RTK. With this technology in surveying and mapping project， the analysis of its technical superiority， and propose solutions to some of the factors affecting the accuracy problem.

Key words： Samsung system RTK； accuracy； surveying engineering； work efficiency