GPS RTK測量技術(shù)規(guī)范說明16p

GPS RTK 測量技術(shù)規(guī)范說明 GPS RTK 測量技術(shù)規(guī)程 Technical Specifications For GPS RTK Surveys1 總則 1 1 為了 GPS RTK 技術(shù)在治黃測繪及其它相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)推廣應(yīng)用 統(tǒng)一 RTK 作業(yè)方法 儀 器使用要求 數(shù)據(jù)處理方法 特制定本規(guī)程 1 2本標(biāo)準(zhǔn)參照與引用的標(biāo)準(zhǔn) 1 2 1 全球定位系統(tǒng) GPS 測量規(guī)范 GB T18314 2001 1 2 2 全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程 CJJ73 97 1 2 3 公路全球定位系統(tǒng) GPS 測量規(guī)范 JTJ T066 98 1 2 4 全球定位系統(tǒng) GPS 測量型接收機(jī)檢定規(guī)程 CH8016 1995 1 3 本規(guī)程適用于四等平面以下 等外水準(zhǔn)控制測量 放樣測量 地形測量 包括水下地 形測量 斷面測量 以及當(dāng)采用 RTK 技術(shù)輔助水文測驗(yàn) 河道沖淤監(jiān)測時(shí)亦可參照本規(guī) 程 2 術(shù)語 2 1全球定位系統(tǒng) GPS Global Position System GPS 是由美國研制的導(dǎo)航 授時(shí)和定位系統(tǒng) 它由空中衛(wèi)星 地面跟蹤監(jiān)控站 和用戶站 三部分組成 具有在海 陸 空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力 GPS 系統(tǒng)的特點(diǎn)是 高精度 全天候 高效率 多功能 操作簡便 應(yīng)用廣泛等 2 2 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量 RTK Real Time Kinematic RTK 定位技術(shù)是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù) 它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(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 在 RTK 作業(yè)模式下 基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈 將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站 流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的 數(shù)據(jù) 還要采集 GPS 觀測數(shù)據(jù) 并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理 流動(dòng)站可處于 靜止?fàn)顟B(tài) 也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài) RTK 技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 2 3 觀測時(shí)段 Observation 測站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到停止接收 連續(xù)觀測的時(shí)間長度 2 4 同步觀測 Simultaneous Observation 兩站或兩站以上接收機(jī)同時(shí)對同一組衛(wèi)星進(jìn)行觀測 2 5 天線高 Antenna Height 觀測時(shí)接收機(jī)相位中心到測站中心標(biāo)志面的高度 2 6 參考站 Reference Station 在一定的觀測時(shí)間內(nèi) 一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)分別在一個(gè)或幾個(gè)測站上 一直保持跟蹤觀測衛(wèi) 星 其余接收機(jī)在這些測站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè) 這些固定測站就稱為參考站 2 7 流動(dòng)站 Roving Station 在參考站的一定范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè) 并實(shí)時(shí)提供三維坐標(biāo)的接收機(jī)稱為流動(dòng)接收機(jī) 2 8 世界大地坐標(biāo)系1984 WGS1984 World Geodetic System 1984 由美國國防部在與 WGS72相關(guān)的精密星歷 NSWC 9Z 2基礎(chǔ)上 采用1980年大地參考數(shù)和 BIH1984 0系統(tǒng)定向所建立的一種地心坐標(biāo)系 2 9 國際地球參考框架 ITRF YY International Terrestrial Refference Frame 由國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)局推薦的以國際參考子午面和國際參考極為定向基準(zhǔn) 以 IERS YY 天 文常數(shù)為基礎(chǔ)所定義的一種地球參考系和地心 地球 坐標(biāo)系 2 10 永久性跟蹤站 Permanent Tracking Station 長期連續(xù)跟蹤接收衛(wèi)星信號(hào)的永久性地面觀測站 2 11 廣域增強(qiáng)差分系統(tǒng) WAAS Wide Area Augmentation Differential GPS System WAAS 系統(tǒng)是將主控站所算得的廣域差分信號(hào)改正信息 經(jīng)過地面站傳輸至地球同步衛(wèi)星 該衛(wèi)星以 GPS 的 L1頻率為載波 將上述差分改正信息當(dāng)作 GPS 導(dǎo)航電文轉(zhuǎn)發(fā)給用戶站 從而形成廣域 GPS 增強(qiáng)系統(tǒng) 美國已計(jì)劃將 WAAS 發(fā)展成國際標(biāo)準(zhǔn) 是美國 GPS 現(xiàn)代化 計(jì)劃的一部分 2 12 局域增強(qiáng)差分系統(tǒng) LAAS Local Area Augmentation Differential GPS System 將基準(zhǔn)站所算得的偽距差分和載波相位差分改正值 C A 碼測距信號(hào) 一起由地基播發(fā)站 調(diào)制在 L1頻道上傳輸給用戶站 2 13 在航初始化 OTF On The Flying 是整周模糊度的在航解算方法 2 14 截止高度角 Elevation Mask Angle 為了屏蔽遮擋物 如建筑物 樹木等 及多路徑效應(yīng)的影響所設(shè)定的角度閥值 低于此角 度視野域內(nèi)的衛(wèi)星不予跟蹤 3 坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng) 3 1 坐標(biāo)系統(tǒng) 3 1 1 RTK 測量采用 WGS84系統(tǒng) 當(dāng) RTK 測量要求提供其它坐標(biāo)系 北京坐標(biāo)系或1980年 西安坐標(biāo)系等 時(shí) 應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 各坐標(biāo)系的地球橢球和參考橢球基本參數(shù) 應(yīng)符合表3 1 1的規(guī)定 地球橢球和參考橢球的基本幾何參數(shù) 表3 1 1 項(xiàng)目 地球橢球 參考橢球 坐標(biāo)系名 參數(shù)名稱 WGS 84 1980西安坐標(biāo)系 1954北京坐標(biāo)系 長半軸 a m 6378137 6378140 6378245 短半軸 b m 6356752 3142 6356755 2882 6356863 0188 扁 率 1 298 257223563 1 298 257 1 298 3 第一偏心率平方 e2 0 00669437999013 0 00669438499959 0 006693421622966 第二偏心率平方 e 2 0 006739496742227 0 00673950181947 0 006738525414683 3 1 2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)應(yīng)采用3點(diǎn)以上的兩套坐標(biāo)系成果 采用 Bursa Wolf Molodenky 等經(jīng)典 成熟的模型 使用 PowerADJ3 0 SKIpro2 3 TGO1 5以上版本 的通用 GPS 軟件進(jìn)行求解 也可自行編制求參數(shù)軟件 經(jīng)測試與鑒定后使用 轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí) 應(yīng)采用三參 四參 五參 七參不同模型形式 視具體工作情況而定 但每次必須使用一 組的全套參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)不準(zhǔn)確可影響到2cm 3cm 左右 RTK 測量誤差 3 1 3 當(dāng)要求提供1985年國家高程基準(zhǔn)或其它高程系高程時(shí) 轉(zhuǎn)換參數(shù)必須考慮高程要素 如果轉(zhuǎn)換參數(shù)無法滿足高程精度要求 可對 RTK 數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理 按高程擬合 大地水準(zhǔn) 面精化等方法求得這些高程系統(tǒng)的高程 3 2 時(shí)間系統(tǒng) 3 2 1 RTK 測量宜采用協(xié)調(diào)世界時(shí) UTC 當(dāng)采用北京標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間時(shí) 應(yīng)考慮時(shí)區(qū)差加以換算 這在 RTK 用作定時(shí)器時(shí)尤為重要 4 RTK 測量技術(shù)設(shè)計(jì) 4 1 RTK 技術(shù)當(dāng)前的測量精度 RMS 平面 10mm 2ppm 高程 20mm 2ppm 4 2 RTK 測量可用于的測量工作 4 2 1控制測量 RTK 技術(shù)可用于四等以下控制測量 工程測量的工作 4 2 2 地形測量 采用 RTK 并配合一定的測圖軟件 可以測設(shè)各種地形圖 如普通測圖 線路帶狀地形圖的測設(shè) 配合測深儀可以用于水下地形圖 航海海洋測圖等 RTK 外業(yè)可 進(jìn)行屬性編碼 4 2 3 放樣測量 將設(shè)計(jì)方案放樣到實(shí)地 在外業(yè)可直接設(shè)計(jì)線路 增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的應(yīng)用范 圍 由于 RTK 在行進(jìn)中不斷計(jì)算測站位置 偏移量及填 挖方量 此時(shí)放樣可以與設(shè)計(jì)很 好的結(jié)合起來 從 RTK 硬件設(shè)備特性和觀測精度 可靠性及可利用性綜合考慮 現(xiàn)階段 RTK 的測量技術(shù) 要求如下表 RTK 測量技術(shù)設(shè)計(jì)要求 表4 2 等級(jí) 精度要求 距離 km 測回?cái)?shù) 四等以下平面控制 最弱點(diǎn)位誤差 5cm 最弱邊相對中誤差 1 4 5萬 8 3 等外水準(zhǔn) 30 8 3 圖根控制 測圖控制 像控測量 放樣 中樁測量等 最弱點(diǎn)位誤差 5cm 最弱邊相對中誤差 1 4000 10 2 地形測量 平面 圖上0 5mm 高程 1 3等高距 10 1 4 3 RTK 的測量距離 4 3 1 由于 RTK 數(shù)據(jù)鏈的傳播限制和定位精度要求 RTK 測量一般不超過10km 各等級(jí)測 量要求可按4 1的測量計(jì)算某個(gè)測區(qū)的最長流動(dòng)站距離 但在中小比例尺測圖時(shí) 在等高距 2m 時(shí) 可將測距放寬至 15km 當(dāng)?shù)雀呔嘈∮?m 時(shí) 應(yīng) 10km 但要注意下列要求 1 GPS 接收機(jī)的性能要高 且機(jī)內(nèi)有先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型 能確保長基線進(jìn)行正確整周未知 數(shù)的求解 2 數(shù)據(jù)鏈的性能要好 傳送距離要遠(yuǎn) 能正確無誤的將參考站的數(shù)據(jù)發(fā)送到流動(dòng)站 3 根據(jù)無線電傳播的規(guī)律 參考站和流動(dòng)站離地面要有一定的高差 4 參考站和流動(dòng)站之間必須沒有山體 樓群之類的遮擋 另外作業(yè)區(qū)域內(nèi)還不能存在強(qiáng) 烈的電磁波等干擾 4 3 2 發(fā)射距離與電臺(tái)天線的高度也有關(guān)系 由于參考站電臺(tái)天線發(fā)射 UHF 波段差分信號(hào) 電波 天線的高度對 RTK 測量距離影響很大 天線高與作用距離服從于下列公式 D 4 24 4 3 2 式中 I1和 I2 分別是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站電臺(tái)的天線高 單位為 m D 為數(shù)據(jù)鏈的覆蓋范 圍的半徑 單位為公里 上式是在無障礙物遮擋和無電波干擾的理想條件下的覆蓋范圍 實(shí)際應(yīng)用中將會(huì)有所出入 根據(jù)測區(qū)大小 可設(shè)置不同的發(fā)射天線高度 4 4 RTK 測量準(zhǔn)備 4 4 1 測區(qū)內(nèi)欲用作參考站的控制點(diǎn)應(yīng)首先進(jìn)行圖上設(shè)計(jì) 分析 RTK 鏈的覆蓋范圍 如果 某處距控制點(diǎn)過遠(yuǎn) 應(yīng)加測高等級(jí)控制點(diǎn) 再進(jìn)行 RTK 測量 4 4 2 RTK 測量時(shí)應(yīng)視測量目的 要求精度 衛(wèi)星狀況 接收機(jī)類型 測區(qū)已有控制點(diǎn)情況 及作業(yè)效率等因素綜合考慮 按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行作業(yè) 4 4 3 當(dāng)測區(qū)內(nèi)有 GPS 永久性跟蹤站 國家 A 或 B 級(jí)網(wǎng)點(diǎn) GPS 地殼形變監(jiān)測點(diǎn)時(shí) 應(yīng)首 先選用作參考站點(diǎn) 4 4 4 為了檢驗(yàn)當(dāng)前站 RTK 作業(yè)的正確性 必須檢查一點(diǎn)以上的已知控制點(diǎn) 或已知任意 地物點(diǎn) 地形點(diǎn) 當(dāng)檢核在設(shè)計(jì)限差要求范圍內(nèi)時(shí) 方可開始 RTK 測量 5 參考站的設(shè)置要求 5 1 點(diǎn)位要求 5 1 1 參考站的選擇必須嚴(yán)格 因?yàn)閰⒖颊窘邮諜C(jī)每次衛(wèi)星信號(hào)失鎖將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有流 動(dòng)站的正常工作 5 1 2 周圍應(yīng)視野開闊 截止高度角應(yīng)超過15 周圍無信號(hào)反射物 大面積水域 大型建 筑物等 以減少多路徑干擾 并要盡量避開交通要道 過往行人的干擾 5 1 3 參考站應(yīng)盡量設(shè)置于相對制高點(diǎn)上 以方便播發(fā)差分改正信號(hào) 5 1 4 參考站要遠(yuǎn)離微波塔 通信塔等大型電磁發(fā)射源200m 外 要遠(yuǎn)離高壓輸電線路 通 訊線路50m 外 5 2 參考站設(shè)置 5 2 1 參考站上儀器架設(shè)要嚴(yán)格對中 整平 5 2 2 GPS 天線 信號(hào)發(fā)射天線 主機(jī) 電源等應(yīng)連結(jié)正確無誤 5 2 3 嚴(yán)格量取參考站接收機(jī)天線高 量取二次以上 符合限差要求后 記錄均值 5 2 4 參考站的定向指北線應(yīng)指向正北 偏離不得超過左右10 對無標(biāo)志線的天線 可預(yù) 先設(shè)置標(biāo)志位置 在同一測區(qū)內(nèi)作業(yè)期間 應(yīng)每次標(biāo)志指向做到基本一致 5 3參考站運(yùn)行期間作業(yè)要求 5 3 1 當(dāng)為了節(jié)省控制器電量或用于流動(dòng)站時(shí) 參考站在工作期間可關(guān)閉手持控制器后去掉 5 3 2 盡管各 RTK 設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到防水 防曬等因素 但作業(yè)時(shí)應(yīng)盡量避免烈日暴曬 或雨水淋濕 5 3 3 參考站工作期間 工作人員不能遠(yuǎn)離 要間隔一定時(shí)間檢查設(shè)備工作狀態(tài) 對不正常 情況及時(shí)作出處理 5 3 4由于參考站除了 GPS 設(shè)備耗電外 還要為 RTK 電臺(tái)供電 可采用雙電源電池供電 或采用汽車電瓶供電 條件許可時(shí) 可采用12V 直流調(diào)變壓器直接同市電網(wǎng)路連接供電 6 流動(dòng)站的設(shè)置要求 6 1 流動(dòng)站作業(yè)準(zhǔn)備 6 1 1 在 RTK 作業(yè)前 應(yīng)首先檢查儀器內(nèi)存或 PC 卡容量能否滿足工作需要 6 1 2 由于 RTK 作業(yè)耗電量大 工作前 應(yīng)備足電源 6 2 流動(dòng)站作業(yè)要求 6 2 1 由于流動(dòng)站一般采用缺省2m 流動(dòng)桿作業(yè) 當(dāng)高度不同時(shí) 應(yīng)修正此值 6 2 2 在信號(hào)受影響的點(diǎn)位 為提高效率 可將儀器移到開闊處或升高天線 待數(shù)據(jù)鏈鎖定 后 再小心無傾斜地移回待定點(diǎn)或放低天線 一般可以初始化成功 6 2 3 在穿越樹林 灌木林時(shí) 應(yīng)注意天線和電纜勿掛破 拉斷 保證儀器安全 6 3 流動(dòng)站內(nèi)置軟件的一般功能要求 6 3 1 三差模型求定近似坐標(biāo) 6 3 2 雙頻動(dòng)態(tài)解求整周模糊度 6 3 3根據(jù)相對定位原理 實(shí)時(shí)解算 WGS 84坐標(biāo) 6 3 4根據(jù)給定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù) 給出任務(wù) 項(xiàng)目 要求的坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo) 6 3 5坐標(biāo)精度的評(píng)定 6 3 6 測量結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示和繪圖 示意 6 3 7 失鎖后的重新初始化 6 3 8 數(shù)據(jù) I O 端口 6 4 流動(dòng)站用作 GIS 采集器時(shí)的技術(shù)要求 6 4 1 當(dāng) RTK 將功能擴(kuò)展向 GIS 采集器時(shí) 要實(shí)時(shí)輸入點(diǎn)位屬性 文件和定位有關(guān)信息 并且實(shí)時(shí)存儲(chǔ)時(shí)間有關(guān)信息 不同的 RTK 類型對屬性輸入要求不同 要根據(jù)不同的 GIS AutoCAD 軟件要求設(shè)置不同的數(shù)據(jù)格式 6 4 2當(dāng) RTK 用于 GIS 采集器時(shí) 主要是 GIS 空間和屬性數(shù)據(jù) 應(yīng)有下列主要特征 1 輕巧便攜 盡量減少勞動(dòng)強(qiáng)度 2 精度適中 根據(jù)不同的測量地形圖要求選用不同的 RTK 設(shè)備 3 操作簡便 簡約式操作 效率要高 4 屬性功能 采集點(diǎn)的類別 種類 高度 坡度 植被覆蓋情況 設(shè)施使用情況 歸屬 等文字或數(shù)字信息 5 處理簡單 與 GIS 數(shù)據(jù)庫接口良好 支持國際 國內(nèi)通用 GIS 軟件格式 6 數(shù)據(jù)字典 內(nèi)容豐富 分類詳細(xì) 7 RTK 作業(yè) 7 1 RTK 作業(yè)基本條件要求 7 1 1 RTK 作業(yè)的基本條件要求見表7 1 RTK 觀測的基本條件要求 表7 1 觀測窗口狀態(tài) 衛(wèi)星數(shù) 衛(wèi)星高度角 PDOP 值 良好窗口 5 20 以上 5 勉強(qiáng)可用的窗口 4 15 以上 8 避免觀測的窗口 4 15 以上 8 不能觀測的窗口 3 7 1 2 RTK 作業(yè)應(yīng)盡量在天氣良好的狀況下作業(yè) 要盡量避免雷雨天氣 夜間作業(yè)精度一般 優(yōu)于白天 7 2 衛(wèi)星預(yù)報(bào) 7 2 1 RTK 作業(yè)前要進(jìn)行嚴(yán)格的衛(wèi)星預(yù)報(bào) 選取 PDOP 6 衛(wèi)星數(shù) 6的時(shí)間窗口 編制預(yù) 報(bào)表時(shí)應(yīng)包括可見衛(wèi)星號(hào) 衛(wèi)星高度角和方位角 最佳觀測衛(wèi)星組 最佳觀測時(shí)間 點(diǎn)位 圖形幾何圖形強(qiáng)度因子等內(nèi)容 7 2 2 衛(wèi)星預(yù)報(bào)表的有效期以20天為宜 當(dāng)超過20天時(shí) 應(yīng)重新采集一組新的概略星歷進(jìn)行 預(yù)報(bào) 7 2 3 衛(wèi)星預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)采用測區(qū)中心的經(jīng)緯度 當(dāng)測區(qū)較大時(shí) 應(yīng)分區(qū)進(jìn)行衛(wèi)星預(yù)報(bào) 7 3 RTK 測量初始化 7 3 1 RTK 測量必須在完成初始化后才能進(jìn)行 初始化可以采用靜態(tài) OTF 兩種 初始化 時(shí)間長短與距參考站的距離有關(guān) 兩者距離越近 初始化越快 7 3 2 推薦靜態(tài)初化化 只有在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下才進(jìn)行 OTF 初始化 OTF 方式一般在測量船 汽車等運(yùn)動(dòng)載體上使用 7 4 RTK 作業(yè)時(shí)設(shè)備啟動(dòng)狀況基本要求 7 4 1 開機(jī)后經(jīng)檢驗(yàn)有關(guān)指示燈與儀表顯示正常后 方可進(jìn)行自測試并輸入測站號(hào) 測點(diǎn)號(hào) 儀器高等信息 7 4 2 接收機(jī)啟動(dòng)后 觀測員可使用專用功能鍵盤和選擇菜單 查看測站信息接收衛(wèi)星數(shù) 衛(wèi)星號(hào) 衛(wèi)星健康狀況 各衛(wèi)星信噪比 相位測量殘差實(shí)時(shí)定位的結(jié)果及收斂值 存儲(chǔ)介 質(zhì)記錄和電源情況 如發(fā)現(xiàn)異常情況或未預(yù)料情況 并及時(shí)作出相應(yīng)處理 7 5 RTK 觀測期間的作業(yè)要求 7 5 1 不得在天線附近50m 內(nèi)使用電臺(tái) 10m 內(nèi)使用對講機(jī) 7 5 2 天氣太冷時(shí) 接收機(jī)應(yīng)適當(dāng)保暖 天氣太熱時(shí) 接收機(jī)應(yīng)避免陽光直接照曬 確保接 收機(jī)正常工作 7 5 3 RTK 作業(yè)期間 參考站不允許下列操作 1 關(guān)機(jī)又重新啟動(dòng) 2 進(jìn)行自測試 3 改變衛(wèi)星截止高度角或儀器高度值 測站名等 4 改變天線位置 5 關(guān)閉文件或刪除文件等 7 5 4 RTK 工作時(shí) 參考站可記錄靜態(tài)觀測數(shù)據(jù) 當(dāng) RTK 無法作業(yè)時(shí) 流動(dòng)站轉(zhuǎn)化快速靜 態(tài)或后處理動(dòng)態(tài)作業(yè)模式觀測 以利后處理 7 5 5 在流動(dòng)站作業(yè)時(shí) 接收機(jī)天線姿態(tài)要盡量保持垂直 流動(dòng)桿放穩(wěn) 放直 一定的斜 傾度 將會(huì)產(chǎn)生很大的點(diǎn)位偏移誤差 如當(dāng)天線高2m 傾斜10 時(shí) 定位精度可影響 3 47cm S 20 sin10 3 47cm 7 10 7 5 6 RTK 觀測時(shí)要保持坐標(biāo)收斂值 5cm 7 6 RTK 測量放樣 7 6 1 放樣主要進(jìn)行下列 RTK 工作 1 測線設(shè)計(jì) 既可在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì) 也可在手簿上設(shè)計(jì) 2 基準(zhǔn)站設(shè)置和參數(shù)輸入 3 流動(dòng)站設(shè)置和參數(shù)輸入 4 按設(shè)計(jì)測量和采點(diǎn) 線路放樣時(shí)測線上按線路測量和采點(diǎn) 5 查看衛(wèi)星可見狀況顯示 自動(dòng)接受或用戶自定義容差 均方根誤差 RMS 顯示 6 圖解式放樣 通過前后 左右偏距控制 能快速完成放樣工作 7 存儲(chǔ)點(diǎn)名 點(diǎn)屬性與坐標(biāo) 7 7 RTK 斷面測量 7 7 1 RTK 斷面測量的工作流程如下 1 建立工作項(xiàng)目 2 進(jìn)行 RTK 測量 記錄點(diǎn)名 點(diǎn)位屬性信息及三維坐標(biāo)信息 3 將接收機(jī)控制器中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)中 4 進(jìn)行觀測點(diǎn)的篩選 刪除不必要的觀測點(diǎn) 5 形成縱斷面和橫斷面數(shù)據(jù)文件 根據(jù)設(shè)計(jì)需要 可進(jìn)一步建立斷面測量資料數(shù)據(jù)庫 DEM 模型 制作 DLG 圖 7 8 RTK 水下地形測量 7 8 1 RTK 配合數(shù)字測深儀進(jìn)行水下地形測量時(shí) 應(yīng)保證 RTK 與測深儀采集信息同步 根 據(jù)不同要求進(jìn)行驗(yàn)潮或非驗(yàn)潮模式下的水深測量 7 8 2 RTK 測深儀進(jìn)行水下地形測量時(shí) 系統(tǒng)主要由3部分組成 1 基臺(tái)分系統(tǒng) 基準(zhǔn)控制中心 一般設(shè)置于岸上 負(fù)責(zé)計(jì)算差分改正數(shù) 記錄載波相位等 數(shù)據(jù) 傳送基準(zhǔn)臺(tái)定位數(shù)據(jù)及改正數(shù)信息 2 流動(dòng)臺(tái)分系統(tǒng) 流動(dòng)臺(tái)負(fù)責(zé)位置 航向測量 接收 GPS 定位信號(hào) GPS 差分改正數(shù) 記錄定位數(shù)據(jù) 載波相位數(shù)據(jù)等 利用航向及距離數(shù)據(jù)推算目標(biāo)上其它作業(yè)點(diǎn)的準(zhǔn)確地理 位置 3 事后處理分系統(tǒng) 負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)記錄 GPS 接收機(jī)的定位數(shù)據(jù) 并事后對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 得到高精度位置 7 8 3 由 RTK 與數(shù)字測深儀組成的自動(dòng)控制水下測量系統(tǒng)的一般功能 1 驅(qū)使系統(tǒng)同步采集各觀測數(shù)據(jù) 2 導(dǎo)航圖形和采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示 3 差分?jǐn)?shù)據(jù)處理和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換 4 數(shù)據(jù)編輯 5 圖形文件的生成和輸出 6 能夠校核 RTK 與測深儀之間的數(shù)據(jù)延遲 7 能夠進(jìn)行接口參數(shù)設(shè)置 接口號(hào) 傳輸率 數(shù)據(jù)位 記錄速率及文件格式的選擇 7 8 4 水下地形測量的標(biāo)準(zhǔn)配置是 GPS 接收機(jī)2套 最好基準(zhǔn)站 移動(dòng)站可互換 電臺(tái)2 套 水上測量 導(dǎo)航軟件1套 測量控制手簿2套 后處理軟件1套 動(dòng) 靜態(tài)解算和平差 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 筆記本電腦1部 7 8 5 在水下地形測量時(shí) 如需進(jìn)行驗(yàn)潮位測量 可首先用 RTK 設(shè)置于驗(yàn)潮船上 實(shí)時(shí)測 量水位后將改正值輸入系統(tǒng)軟件后 再進(jìn)行水下地形測量工作 7 8 6 在 RTK 測量水下地形時(shí) 為了保持?jǐn)?shù)據(jù)鏈的連續(xù) 應(yīng)盡量保持測量船勻速 不出現(xiàn) 顯著的加速度 7 9 RTK 測量誤差源 7 9 1 RTK 測量主要有儀器誤差 軟件解算誤差 對中 對點(diǎn) 誤差 基站坐標(biāo)傳算誤差 不同時(shí)刻衛(wèi)星狀態(tài)和觀測條件引起的誤差等 在觀測過程中要注意采取一定的措施克服上 述誤差 7 10 RTK 測量過程中注意事項(xiàng) 7 10 1 參考站和流動(dòng)站的項(xiàng)目 任務(wù) 設(shè)置參數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤 根據(jù)不同儀器類型而設(shè)置不 同 作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格按各儀器配套操作手冊要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置 7 10 2 流動(dòng)站接收機(jī)只有經(jīng)過初始化完成后才能進(jìn)行 RTK 測量 初始化分靜態(tài)初始化或 OTF 兩種 控制測量 放樣測量宜采用靜態(tài)初始化 快速靜態(tài)或在已知點(diǎn)上 地形點(diǎn)測量 可采用 OTF 初始化 7 10 3 由于 RTK 測量有時(shí)會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)位坐標(biāo)漂移誤差 當(dāng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行 RTK 作業(yè)時(shí) 在 距離和測回?cái)?shù)都按設(shè)計(jì)掌握時(shí) 仍有部分測點(diǎn)超限時(shí) 只有通過減小測距和增加測回?cái)?shù)加 以解決 8 RTK 儀器設(shè)備的技術(shù)要求 8 1 RTK 基本配置要求 8 1 1 參考站的基本配置要求 雙頻 RTK GPS 接收機(jī) 雙頻天線和天線電纜 基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)套件 基準(zhǔn)站控制件 計(jì)算機(jī)控制 顯示和參數(shù)設(shè)置等 腳架 基座和連接器 儀器運(yùn)輸箱等 8 1 2 流動(dòng)站的基本配置要求 RTK GPS 接收機(jī) 雙頻 GPS 天線和天線電纜 流動(dòng)站數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)套件 手持計(jì)算機(jī)控制 或數(shù)據(jù)采集器 含各種實(shí)用軟件 手簿托架 2m 流動(dòng)桿 流動(dòng)站背包 儀器運(yùn)輸箱等 8 1 3 數(shù)據(jù)鏈的基本配置 由調(diào)制解調(diào)器和電臺(tái)組成 數(shù)據(jù)鏈頻率可調(diào) 發(fā)射天線通常應(yīng)分 為鞭狀天線與1 2波長天線兩種 8 2 RTK 接收機(jī)的一般標(biāo)稱精度要求 8 2 1 RTK 的定位精度一般為平面10mm 2ppm 高程20mm 2ppm 8 2 2 RTK 作用距離 標(biāo)稱 15km 一般應(yīng)為 6km 10km 與當(dāng)?shù)丨h(huán)境有關(guān) 8 2 3 在中國沿海有信標(biāo)地區(qū) 實(shí)時(shí) DGPS 定位精度1m DGPS 作業(yè)距離50km 8 3 RTK 主要物理性能要求 8 3 1 標(biāo)準(zhǔn)12V 電源 推薦 功耗低 8 3 2 體積小 重量輕 8 3 3 工作溫度范圍大 并防水 防塵 防曬 防震 8 3 4 有功能強(qiáng)勁的處理軟件 8 3 5 冷啟動(dòng) 60s 熱啟動(dòng) 10s 再捕獲 1s 8 3 6 存儲(chǔ)器容量大 最好是內(nèi)存與 PC 卡都有 8 3 7 定位數(shù)據(jù)更新速率 10次 s 8 3 8 數(shù)據(jù)輸出有 RTCM SC104 NMEA0183兩種格式 8 3 9 參考站或流動(dòng)站可以互換 建議 8 3 10 24通道 C A 碼 P 碼及 L1 L2載波相位接收機(jī) 8 4 建議的擴(kuò)展功能和特點(diǎn) 8 4 1 具備 L2 上 C A 碼 第三個(gè)民用 GPS 頻道 L5 WAAS INMARSAT 等功能 并內(nèi) 置 WAAS 和 EGNOS 8 4 2 雙頻系統(tǒng) GPS GLONASS 8 4 3 操作方便 性能穩(wěn)定可靠 故障率低 可靠性高 優(yōu)于 99 99 8 4 4 數(shù)據(jù)鏈能同時(shí)支持多種數(shù)據(jù)通信手段接收來自參考站的信息 如 UHF GSM 信號(hào)方 式或者任意通信方式的組合來建立數(shù)據(jù)鏈的系統(tǒng) 8 4 5 RTK 測量在30km 范圍內(nèi)精度可達(dá)到2cm 以下 8 4 6 可連接其他外部測量設(shè)備 形成超站儀 8 5 RTK 隨機(jī)后處理軟件性能要求 8 5 1 應(yīng)有的主要功能模塊 系統(tǒng)配置設(shè)置 作業(yè)計(jì)劃 項(xiàng)目管理 數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)處理 橢球設(shè)置 地圖投影 地球模型 處理報(bào)告 網(wǎng)的設(shè)計(jì)與最小二乘平差 代碼和屬性清單 調(diào)閱與編輯 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 GIS CAD 輸出 8 5 2 從軟件工程設(shè)計(jì)角度要求 1 軟件應(yīng)為多用戶 多界面的操作系統(tǒng) 2 輸出數(shù)據(jù)格式可以用戶定義 可兼容其它品牌 GPS 的數(shù)據(jù) 可直接輸出其它應(yīng)用軟件 的數(shù)據(jù)格式 不需編制格式轉(zhuǎn)換軟件 3 數(shù)據(jù)處理能以自動(dòng)和人工兩種方式進(jìn)行 4 能夠?qū)?shù)據(jù)成果進(jìn)行科學(xué)的整體評(píng)價(jià) 8 5 3 有關(guān)操作手冊 說明書齊全 8 6 RTK 設(shè)備的檢驗(yàn)與維護(hù) 8 6 1 可按 全球定位系統(tǒng) GPS 測量型接收機(jī)檢定規(guī)程 CH8016 1995 有關(guān)規(guī)定執(zhí) 行 9 數(shù)據(jù)后處理 9 1 數(shù)據(jù)下載 RTK 數(shù)據(jù)下載一般采用隨機(jī)接收機(jī)配備的商用軟件 下載信息應(yīng)包括點(diǎn)名 三維坐標(biāo) 點(diǎn)屬性 坐標(biāo)殘差等信息 9 2 數(shù)據(jù)檢查 分析 根據(jù)精度要求和實(shí)際情況 軟件的功能和精度 分析下載的數(shù)據(jù) 查看是否各測回值滿足 要求 收斂誤差滿足要求等 點(diǎn)屬性是否齊全 9 3 重測與補(bǔ)測 當(dāng)一個(gè)點(diǎn)或一組點(diǎn)成果經(jīng)檢查達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí) 必須進(jìn)行重測或補(bǔ)測 重 補(bǔ)測應(yīng)按原 設(shè)計(jì)方法 精度要求進(jìn)行 9 4 編輯與輸出 對多測回?cái)?shù)據(jù)求平均值后 編輯成一定格式 或制作表格直接輸出 或制成 GIS 數(shù)據(jù)源產(chǎn) 品 提供 GIS 數(shù)據(jù)庫使用 10 RTK 技術(shù)推廣應(yīng)用的一般原則 10 1 RTK 技術(shù)推廣應(yīng)用的基本思想 10 1 1 RTK 技術(shù)的推廣應(yīng)用應(yīng)遵循 RTK 的工作原理 基本性能 精度指標(biāo) 而定 當(dāng)作為完整的系統(tǒng)化解決方案 Total Systematic Solution 的定時(shí)器 定位器 OLE 附件時(shí) 要考慮與其基本功能特點(diǎn)相適應(yīng) 10 1 2 GPS