RTK技术及其在道路测量中的应用

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RTK技术及其在道路测量中的应用

作者：郑军

来源：《城市建设理论研究》2013年第19期

摘要：在野外测量实时测量中, RTK的精度可以达到厘米级, 且具有实时性好, 速度快等优点。在公路勘测和放样方面与常规测量相比具有明显优势, 因此, GPS - RTK已经成为道路工程中快速采集数据与定位的有效工具。文中介绍了RTK 测量技术原理，系统构成，以及RTK技术及其在道路测量中的应用状况，以供参考。 关键词：RTK技术道路测量 应用

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号： 前言

常规的GPS 测量方法,如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得cm 级的精度,而RTK是能够在野外实时得到cm 级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分(Real2timekinematic) 技术,是GPS 应用的重大里程碑,它的出现给工程放样、地形测图,及各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。高精度的GPS 测量必须采用载波相位观测值,RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的3 维定位结果,并达到cm 级精度。 一、RTK 测量技术原理

RTK 测量以载波相位观测值为基础，不同于早先的实时差分GPS(RTD),RTD 是建立在C/A 码伪距观测值的基础之上的一种实时定位技术，其精度只能达到米级。静态测量是用两台或两台以上GPS接收机同步观测，对观测值进行处理，可测得两测站间精密的WGS-84 基线向量，再经过平差→坐标传递→坐标转换等工作，最后经过严密的解算求得测点的坐标。显然静态测量不具备实时性。而RTK 定位技术则是实时动态测量，需要在两台GPS 接收机之间增加一套无线数字通讯系统(亦称数据链)，将两相对独立的GPS 信号接收系统联成有机的整体。基准站通过电台将观测信息和观测数据传输给移动站，移动站将基准站传来的载波观测信号与移动站本身采集GPS 载波信号，在系统内组成差分观测值进行实时处理，解出两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标，并同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则移动站就可随时给出厘米级定位结果。 二、RTK 测量系统由以下3 部分组成：

1GPS 信号接收系统。从理论上讲，双频接收机与单频接收机均可用于实时GPS 测量。但是单频机进行整周未知数的初始化需要很长的时间，这是实时动态测量所不允许的；加之单频