RTK基礎(chǔ)培訓(xùn)課件

1、第1頁，共57頁。1、GNSS定義2、衛(wèi)星定位的基本原理3、RTK工作方式及原理一. GNSS衛(wèi)星定位原理第2頁，共57頁。GNSS（ Global Navigation Satellite System ）全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2、Glonass衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4、EGNOS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)5、SBAS廣域增強(qiáng)系統(tǒng)一. GNSS衛(wèi)星定位原理第3頁，共57頁。24顆衛(wèi)星（21+3）6個軌道平面55軌道傾角20200km軌道高度（地面高度）軌道周期11小時58分保證任何空曠地區(qū)接收至少4顆GPS衛(wèi)星1、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一. GNSS衛(wèi)星定位原理第4頁，共57頁。2、

2、格洛納斯 GLONASS是俄文GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema的首字母。30顆衛(wèi)星（27+3）分布在3個近圓形的軌道平面上相隔120度軌道高度2.36萬公里運(yùn)行周期11小時15分軌道傾角56度一. GNSS衛(wèi)星定位原理第5頁，共57頁。3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星(27+3+5)中地球軌道衛(wèi)星運(yùn)行在3個軌道面上 軌道面之間為相隔120均勻分布 軌道傾角55度軌道周期11小時58分一. GNSS衛(wèi)星定位原理第6頁，共57頁。系統(tǒng)組成（以GPS為例）： 由空間部分、地面部分和用戶部分等組成一. GNSS衛(wèi)星

3、定位原理第7頁，共57頁。一. GNSS衛(wèi)星定位原理地面部分主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個通訊與輔助系統(tǒng)第8頁，共57頁。主控站管理、協(xié)調(diào)地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作編算廣播星歷 軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正數(shù)等調(diào)整衛(wèi)星狀態(tài)調(diào)度衛(wèi)星監(jiān)測站對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤觀測記錄氣象數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)傳送到主控站注入站向衛(wèi)星注入導(dǎo)航電文和指令等通訊與輔助系統(tǒng)一. GNSS衛(wèi)星定位原理第9頁，共57頁。GPS衛(wèi)星信號的組成部分載波（Carrier）L1L2L5測距碼（Ranging Code）C/A碼（目前只被調(diào)制在L1上）P(Y)碼（被分別調(diào)制在L1和L2上）衛(wèi)星（導(dǎo)航）電文（Message）GPS衛(wèi)星信號的生成關(guān)鍵設(shè)備 原子

4、鐘一. GNSS衛(wèi)星定位原理第10頁，共57頁。單點(diǎn)定位結(jié)果的獲取單點(diǎn)定位解可以理解為一個后方交會問題衛(wèi)星充當(dāng)軌道上運(yùn)動的控制點(diǎn)，觀測值為測站至衛(wèi)星的偽距（由時延值推算得到）由于接收機(jī)時鐘與衛(wèi)星鐘存在同步誤差所以要同步觀測4顆衛(wèi)星，解算四個未知參數(shù)：緯度 , 經(jīng)度 , 高程 h , 鐘差 t一. GNSS衛(wèi)星定位原理第11頁，共57頁。 測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置 。一. GNSS衛(wèi)星定位原理第12頁，共57頁。 靜態(tài)測量：所謂靜態(tài)測量，即在定位過程中，接收機(jī)天線(待定點(diǎn))的位置相對于周圍地面點(diǎn)而言，處于靜止?fàn)顟B(tài)。 動態(tài)測量（RT

5、K）：在定位過程中，接收機(jī)天線處于運(yùn)動狀態(tài)，也就是說定位結(jié)果是連續(xù)變化的，如用于飛機(jī)、輪船導(dǎo)航定位的方法就屬動態(tài)定位。測量方式第13頁，共57頁。RTK介紹RTK（Real time kinematic）實(shí)時動態(tài)差分法。這是一種新的常用的GNSS測量方法，RTK能夠在野外實(shí)時得到厘米級定位，它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分方法，它的出現(xiàn)極大的提高了工程放樣、地形測圖，各種控制測量作業(yè)效率。第14頁，共57頁。用戶部分：信號接收機(jī)系統(tǒng)組成天線前置放大器電源部分射電部分微處理器數(shù)據(jù)存器顯示控制器供電信號信息命令數(shù)據(jù)供電，控制供電數(shù)據(jù)控制 第15頁，共57頁。 RTK 工作原理圖解第16頁，共57頁。P

6、ikPljPijPjPlkPkSlSi可以消去衛(wèi)星鐘的系統(tǒng)偏差可以消去接收機(jī)時鐘的誤差可以解算出整周模糊度可以消去軌道（星歷）誤差的影響可以削弱大氣折射對觀測值的影響第17頁，共57頁。 RTK傳輸方式 1、電臺傳輸 內(nèi)置電臺 外掛電臺 2、網(wǎng)絡(luò)傳輸（手機(jī)卡） 網(wǎng)絡(luò)互撥 連接CORS第18頁，共57頁。內(nèi)置電臺模式第19頁，共57頁。外掛電臺模式第20頁，共57頁。基準(zhǔn)站基座移動站對中桿手薄網(wǎng)絡(luò)互撥模式第21頁，共57頁。移動站CORS（主機(jī)+天線）CORS：連續(xù)運(yùn)行參考站第22頁，共57頁。三、RTK操作：工程之星工程之星RTK測繪軟件是南方公司開發(fā)的 RTK控制采集手簿軟件，其融合了南方軟

7、件多年來在野外測繪軟件上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國際同類先進(jìn)軟件的相關(guān)功能，根據(jù)國內(nèi)測量行業(yè)的野外生產(chǎn)習(xí)慣而開發(fā)的，是南方公司專門為大地測量、工程測量和工程建設(shè)而設(shè)計(jì)的功能強(qiáng)大野外測繪軟件。 第23頁，共57頁。工程之星操作界面圖中 P 為采集狀態(tài)，固定解時方可采集數(shù) 據(jù)；H: V: 分別為平面和豎直面精度，越小越好;S 顯示衛(wèi)星顆數(shù)，（9+5+8）為9顆GPS衛(wèi)星,5顆 GLONASS衛(wèi)星，8顆北斗衛(wèi)星。 ：電臺信號第24頁，共57頁。工程之星視頻：電臺第25頁，共57頁。GNSS接收機(jī)輸出的數(shù)據(jù)是 WGS-84 經(jīng)緯度坐標(biāo)，需要轉(zhuǎn)化到施工測量坐標(biāo)，這就需要軟件進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的計(jì)算和設(shè)置，轉(zhuǎn)換參

8、數(shù)就是完成這一工作的主要工具。求轉(zhuǎn)換參數(shù)主要是計(jì)算四參數(shù)或七參數(shù)和高程擬合參數(shù)，可以方便直觀的編輯、查看、調(diào)用參與計(jì)算四參數(shù)和高程擬合參數(shù)的校正控制點(diǎn)。 參數(shù)求取第26頁，共57頁。七參數(shù)四參數(shù)第27頁，共57頁。工程之星視頻：網(wǎng)絡(luò)第28頁，共57頁。工程之星3.01、藍(lán)牙連接RTK主機(jī) 1.開始菜單單擊打開EGStar（工程之星3.0）配置藍(lán)牙管理器搜索連接第29頁，共57頁。2、修改主機(jī)工作模式第30頁，共57頁。3、修改主機(jī)數(shù)據(jù)鏈電臺通道號第31頁，共57頁。配置電臺設(shè)置4.1、電臺通道設(shè)置第32頁，共57頁。配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)置4.2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置點(diǎn)擊增加注：依次填入信息，名稱項(xiàng)可以任意填寫；方式

9、項(xiàng)選擇NTRIP-VRS；APN根據(jù)地區(qū)修改；IP地址跟端口跟與服務(wù)器地址相同；用戶密碼則是甲方給予；最后點(diǎn)擊獲取接入點(diǎn)，成功獲取到后，在接入點(diǎn)項(xiàng)中選擇合適接入點(diǎn)，點(diǎn)擊確定，連接。第33頁，共57頁。 5.工程設(shè)置： 工程新建工程輸入工程名稱（建議用日期）點(diǎn)擊確定后，可分別設(shè)置坐標(biāo)系、天線高、存儲方式、顯示（坐標(biāo)，采集顯示等）第34頁，共57頁。 點(diǎn)擊編輯編輯坐標(biāo)系統(tǒng)增加輸入新增的坐標(biāo)系統(tǒng)名稱選擇橢球（beijing54/xian80)輸入中央子午線第35頁，共57頁。 如有參數(shù)則在分別在：水平（四參數(shù)和校正參數(shù)）、高程（高程擬合參數(shù)）、七參（七參數(shù)）里打鉤后輸入?yún)?shù)。沒有方框里則不選。 設(shè)置

10、完畢，點(diǎn)OK2號圖，點(diǎn)確定3號圖，點(diǎn)確定。工程參數(shù)設(shè)置完畢。第36頁，共57頁。6、參數(shù)求取及數(shù)據(jù)采集參數(shù)求?。?測量點(diǎn)測量到至少兩個已知點(diǎn)，固定解狀態(tài)，對中桿氣泡居中按A鍵（數(shù)字1）采集坐標(biāo)（我們叫做大地坐標(biāo)/84經(jīng)緯度）第37頁，共57頁。 輸入點(diǎn)擊求轉(zhuǎn)換參數(shù)彈出圖2，點(diǎn)擊增加 彈出圖3，輸入控制點(diǎn)已知平面坐標(biāo)點(diǎn)確定第38頁，共57頁。 增加大地坐標(biāo)點(diǎn)擊“從坐標(biāo)管理庫選點(diǎn)彈出圖2如圖3， 選中與輸入已知坐標(biāo)對應(yīng)的采集的大地坐標(biāo)點(diǎn)右上方確定第39頁，共57頁。同樣重復(fù)步驟，增加更多的已知點(diǎn)后如圖2 。點(diǎn)擊保存任意輸入保存名稱后，點(diǎn)OK保存完成后點(diǎn)擊應(yīng)用，如圖1中。參數(shù)求取完成。第40頁，共5

11、7頁。7、點(diǎn)測量操作：測量點(diǎn)測量，如圖 第41頁，共57頁。按“A”鍵，存儲當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)，輸入天線高，如圖。繼續(xù)存點(diǎn)時，點(diǎn)名將自動累加。連續(xù)按兩次“B“鍵，可以查看所測量坐標(biāo)。 第42頁，共57頁。8. 放樣 測量點(diǎn)放樣點(diǎn)擊黑色箭頭符號（如圖2）翻動按鈕頁面點(diǎn)擊目標(biāo)彈出如圖3，點(diǎn)擊文件，導(dǎo)入、或者點(diǎn)擊“增加”增加放樣點(diǎn)第43頁，共57頁。 在彈出窗口輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)，點(diǎn)確定選中放樣點(diǎn)，點(diǎn)確定在界面上會顯示放樣點(diǎn)位置,然后在固定解狀態(tài)下，根據(jù)向北（X方向），向東（Y方向）顯示的距離進(jìn)行放樣。第44頁，共57頁。9. 數(shù)據(jù)傳輸工程文件導(dǎo)入導(dǎo)出文件導(dǎo)出點(diǎn)擊測量文件選中*.dat的文件ok點(diǎn)擊成果文件輸入

12、文件名（注意不要和測量文件同名）ok導(dǎo)出。第45頁，共57頁。RTK使用事項(xiàng)：工作環(huán)境對RTK的影響衛(wèi)星遮擋環(huán)境等級0無遮擋，GPS7，BDS51GPS6，BDS52GPS6，BDS53GPS5，BDS54GPS5，BDS55GPS4，BDS4第46頁，共57頁。雙星可測區(qū)域三星可測區(qū)域三星部分可測區(qū)域南方衛(wèi)星導(dǎo)航多星定位更有優(yōu)勢132第47頁，共57頁。遮擋等級0-20-02-21-1各類環(huán)境詳圖第48頁，共57頁。 北斗的全面應(yīng)用使得高精度定位進(jìn)入多星時代。多星定位在城市測量中更有優(yōu)勢雙星可測區(qū)域三星可測區(qū)域三星部分可測區(qū)域多星RTK南方衛(wèi)星導(dǎo)航1-21-12-23-34-35-45-54

13、-4第49頁，共57頁。遮擋等級3-43-33-43-3各類環(huán)境詳圖第50頁，共57頁。多路徑等級3-4，遮擋等級3-43-33-43-3各類環(huán)境詳圖第51頁，共57頁。遮擋等級55-55-55-5各類環(huán)境詳圖第52頁，共57頁。第53頁，共57頁。RTK使用事項(xiàng)1、基準(zhǔn)站架設(shè)：盡量架設(shè)在高處、周圍空曠、無干擾的地方，遠(yuǎn)離水面以及高壓線。2、基準(zhǔn)站使用內(nèi)置電臺模式時，在架設(shè)好后必須要先插天線后開主機(jī)，不插天線會出現(xiàn)兩種情況：一是導(dǎo)致內(nèi)置電臺損壞，二是作業(yè)距離變短。3、基準(zhǔn)站一旦開機(jī)就不能隨便移動，否則會造成測量錯誤。4、基準(zhǔn)站和移動站在使用電臺模式時，需要保持兩者電臺通道一致，否則沒有固定解。

14、5、移動站與手簿之間距離不要超過5米，否則會斷開藍(lán)牙，需要重新打開手簿工程之星軟件。第54頁，共57頁。RTK使用事項(xiàng)6、測量過程中基準(zhǔn)站變化位置或者重新開機(jī)，必須進(jìn)行單點(diǎn)校正；7、主機(jī)防水3米，但是不防雷電，避免在打雷天氣使用儀器。8、求取轉(zhuǎn)換參數(shù)至少2個已知點(diǎn)才能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，點(diǎn)越多，點(diǎn)的精度越高，所求的轉(zhuǎn)換參數(shù)越準(zhǔn)確；所有已知點(diǎn)連起來所構(gòu)成的區(qū)域盡量包含測區(qū)范圍。超出控制點(diǎn)控制區(qū)域大約500米左右測量，精度就會出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。已知點(diǎn)盡量都帶有高程，在4個以上的已知點(diǎn)所覆蓋的范圍內(nèi)所求參數(shù)的高程精度有保障。9、拔手簿電池時需在掛起狀態(tài)下拔出電池，以防數(shù)據(jù)丟失。第55頁，共57頁。儀器使用常見問題與解決方案1、電臺模式： 1）手簿顯示無數(shù)據(jù)：手簿與移動站主機(jī)斷開連接，需要重新連接； 2）手簿顯示單點(diǎn)解：沒有收到差分信號。首先確認(rèn)手簿連接的是移動站并且基準(zhǔn)站和移動站狀態(tài)設(shè)置正確；然后查看基準(zhǔn)站是否正常發(fā)射，即看基準(zhǔn)站d