基于载波相位观测值的实时动态定位技术

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1.前言

GPS是一种全球定位系统，是随着现代科学技术的快速发展而建立的新一代紧密卫星导航定位系统。GPS卫星定位测量是利用GPS系统来解决地球测量问题的一种空间技术。随着全球定位系统（GPS）技术的快速发展，RTK测量技术也越来越成熟，RTK测量技术逐渐应用于测绘。RTK技术可以在野外实时获得厘米级定位精度。采用载波相位动态实时差分法，是GPS应用的主要里程碑。它的出现为工程放样、地形测量和各种控制测量带来了新的曙光，大大提高了现场操作的效率。

2.GPSRTK技术在工程测量中的应用。

RTK(Real-timekinematic)实时动态差分法。这是一种新型常用的GPS测量方法。以前的静态、快速静态和动态测量需要事后解算才能获得厘米级精度。RTK是一种可以在野外实时获得厘米级定位精度的测量方法。采用载波相位动态实时差分法，是GPS应用的重大里程碑。

(1)控制测量。

为满足城市建设区和规划区测绘的需要，城市控制网具有控制面积大、精度高、使用频繁等特点。城市一、二、三级导线大多位于地面上。随着城市建设的快速发展，这些点经常被破坏，影响工程测量的进度。如何快速准确地提供控制点，直接影响工作效率。传统的控制测量，如导线测量，需要点间通视，耗时，精度不均匀。GPS静态测量，点间不需要通视，精度高，但数据采集时间长，需要事后进行数据处理，定位结果无法实时知道。如果内部行业发现精度不符合要求，则必须返工。RTK技术的应用将在操作精度和操作效率方面具有明显的优势。

(2)线路中线定线。

RTK测量技术用于市政道路中线或电力线路中线的放样，一人由一人完成。将线路参数输入RTK的外部控制器，如起点和终点坐标、曲线角度和半径。放样方法灵活，可根据桩号或坐标进行放样，并可随时交换。放样时，屏幕上有箭头指示偏移和偏移方向，方便前后左右移动，直到误差小于设定。

(3)建筑规划放线。

建筑规划放线，放线点不仅要满足城市规划条件的要求，还要满足建筑本身的几何关系，放线精度要求较高。在使用RTK进行建筑放样时，需要注意检查建筑本身的几何关系。对于短边，相对关系难以满足。在放样时，应注意测量点的收敛精度。如果点的收敛精度不高，强制测量可能会带来较大的点误差。在点精度收敛高的情况下，RTK规划放线一般能满足要求。

(4)土地测量。

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可以实时测量边界位置坐标，确定土地使用边界范围，计算土地面积。在土地分类和所有权调查中，RTK技术的应用可以实时测量所有权边界和土地分类修复，提高了测量速度和精度。

3.GPSRTK技术在工程测量中处理数据。

RTK实时动态测量是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术。在RTK操作模式下，基准站通过电磁信号将其观测值和站点坐标信息发送到移动站。移动站不仅接收基准站的数据。同时，还应收集GPS卫星信号，获取观测数据，在系统中实时处理差异观测值，并立即给出精度为厘米（相对于参考站）的移动站坐标。

在RTK操作模式下，基准站通过数据链将其观测位置（仍距离和载波相位观测值）和测量站坐标信息（如基准站坐标和天线高度）传输给流动站。流动站初始化后，通过数据链接接收基础站的数据。此外，它还收集了RTP3观测数据，并在系统中形成差分观测值进行实时处理，然后通过坐标转换、高程拟合和投影纠正，给出实用的厘米级定位结果。