不同品牌GPS RTK聯(lián)合測量的應用

摘要：本文闡述了通過對RTK設備的基準站和流動站的PDL數傳電臺及配置集進行設置，使PDL電臺傳輸協(xié)議、頻率及差分數據格式統(tǒng)一，最終實現(xiàn)了多個施工單位、多臺不同機型RTK設備，只需架設一個基準站，便可實現(xiàn)聯(lián)合測量作業(yè)，較好地整合了測量設備資源，節(jié)約了成本，提高了作業(yè)效率。

關鍵詞：GPS RTK；不同品牌；PDL電臺；頻率；差分數據格式

1 引言

隨著GPS定位技術的快速發(fā)展與不斷完善，這一技術已普遍用于各種形式的工程項目（特別是水工工程）的控制測量及工程放樣等工作內容，并在這些領域中已經或正在逐步取代傳統(tǒng)的測量手段。GPS技術具有高精度，選點靈活、費用低，不愛天氣條件影響，測量時間短，數據處理高度自動化等優(yōu)勢，憑借著這些傳統(tǒng)測量手段不具備的優(yōu)勢，在大型和特大型工程項目中，GPS技術發(fā)揮著日益重要的不可或缺的作用。

某人工島項目以聯(lián)合體的形式組建，施工單位較多，涉及到多家單位間的工序交叉和合作，在工程測量中由于不同施工單位所用儀器設備不盡相同，若各自單獨設立基準站進行測量，勢必會造成測量資源的浪費。因此，使不同品牌、不同型號的RTK設備實現(xiàn)聯(lián)合測量是十分有必要的。本文通過對RTK設備的基準站和流動站的PDL數傳電臺及配置集進行設置，使PDL電臺傳輸協(xié)議、頻率及差分數據格式統(tǒng)一，最終實現(xiàn)了多個施工單位、多臺不同機型RTK，只用架設一個基準站，便可進行聯(lián)合測量作業(yè)，較好地整合了聯(lián)合體間的測量資源，節(jié)約了成本，提高了作業(yè)效率。

2 RTK技術概述

RTK技術是一種采用載波相位觀測值進行實時差分定位的GPS相對定位技術。其測量定位的基本原理是，在已知坐標的基準站上架設GPS接收機接收衛(wèi)星信號，通過數據鏈將基準站觀測值、坐標等信息播發(fā)出去，流動站在跟蹤采集GPS衛(wèi)星信號的同時，通過接收來自基準站的數據，在系統(tǒng)內按差分技術進行實時處理，獲得厘米級三維定位成果。衛(wèi)星定位、無線通信、計算機網絡等高新技術的交叉發(fā)展和融合，使衛(wèi)星定位技術向著實時、高精度、高可靠性的方向不斷發(fā)展，同時也使RTK的作業(yè)模式越來越靈活。

GPS RTK常見的作業(yè)模式有電臺模式、網絡模式、單基站模式及現(xiàn)下時興的CORS系統(tǒng)模式等。電臺模式采用無線電超高頻UHF、甚高頻VHF播發(fā)差分信號。目前，各種機型的RTK電臺普遍使用PDL數傳電臺，數傳電臺（data radio）是指借助DSP技術和無線電技術實現(xiàn)的高性能專業(yè)數據傳輸電臺。PCC公司的新品PDL（Position Data Link）采用新型的無線MODEM，廣泛應用于各種差分系統(tǒng)中。

3 RTK設備實現(xiàn)互聯(lián)的各項設置

3.1 PDL電臺的設置

用改頻線連接基站電臺和電腦，運行PDLConf軟件，在軟件彈出窗口的左上角用鼠標左鍵單擊，選擇Select Serial Port設置連接的串口；再點擊Select Capture Method選擇Power on Capture模式。然后點擊Load按鈕，會出現(xiàn)十秒倒計時，在這段時間內打開電臺電源，軟件開始讀入電臺設置信息。在Identification頁面中（圖1），顯示的有電臺的所有者、序列號、規(guī)格、firmware版本等信息。

在RadioLink界面中（圖2），設置電臺調制方式、空中傳輸速率、頻道、靈敏度等參數。此處的Digisquelch如果是基準站設置成low，如果是流動站則為high。

在Frequencies界面中（圖3），設置電臺的頻率與對應的頻點。在這里我們可以通過修改相應頻道的頻率來使流動站電臺和基準站電臺一致，也就是使基準站所設置的頻道頻率和流動站所設置的頻道頻率一致。

在Serial Interface界面中（圖4），設置電臺與接收機通訊的速率、傳輸協(xié)議等參數。Protocol Mode選擇透明協(xié)議Transparent w/EOTTimeout。

所有參數設置完成后需要點擊Program按鈕寫入保存，以使更改的設置生效。

接下來設置流動站電臺，運行PDLConf軟件，點擊Load按鈕后，馬上打開流動站電臺，軟件會在倒計時時間內連上接收機并讀取設置信息。具體設置信息和基站的設置一樣，需要特別注意的是，基準站和流動站的頻率列表不一定要全部一樣，但是需要至少有一個頻道的頻率一致，在設置時必須保持基準站所設置的頻道頻率和流動站所設置的頻道頻率一致。另外，在RadioLink界面中（見圖2），此處的Digisquelch設置成high。所有參數設置完后需要點擊Program按鈕寫入保存，以使設置生效。

3.2 RTK配置集的設置

通過上述電臺的設置，傳輸協(xié)議與電臺對應的頻率已經統(tǒng)一。在RTK作業(yè)過程中，還必須對基準站與流動站的配置集進行設置。差分數據格式設置成各種機型RTK都支持的CMR+格式，也就是說基準站發(fā)送的數據格式為CMR+，流動站接收的數據格式也是CMR+。另外，也就是我們上面強調的：基準站和流動站的通道，即電臺所使用的頻道不一定要一一對應，但需要至少有一個頻道的頻率一致，在設置時必須保持基準站所設置的頻道頻率和流動站所設置的頻道頻率一致。

4 不同機型RTK聯(lián)合作業(yè)的實例操作

通過以上對RTK設備及電臺的各項設置后，我們對電臺頻率、電臺傳輸協(xié)議與差分數據格式都進行了統(tǒng)一，不同機型的RTK就都可以接收基準站所發(fā)送的差分信號，也就能夠進行不同機型RTK的聯(lián)合測量作業(yè)。下面我們通過實例進行驗證：

該人工島項目前期，聯(lián)合體測量組對業(yè)主提供的控制點進行了復測，同時求得精確的基準站點坐標及WGS-84坐標系統(tǒng)到當地坐標系統(tǒng)的轉換七參數?，F(xiàn)在我們選取了三個已知控制點來對不同機型RTK聯(lián)合作業(yè)進行了測試?；鶞收窘邮諜C為Topcon LEGACY-E，天線為JPSLEGANT_E。流動站接收機為Leica GX1230，天線為Leica AXl202。已知RTK定位精