摘要：在實(shí)際測(cè)量工程中傳統(tǒng)的作業(yè)方式已逐漸不能滿足工程的需要，隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟，并逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。RTK測(cè)量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性，使得其在工程測(cè)量中的應(yīng)用越來越廣。本文發(fā)表在《科技創(chuàng)新與品牌》上，是省級(jí)測(cè)繪職稱論文發(fā)表范文，文章對(duì)GPSRTK測(cè)量進(jìn)行了研究。

　　關(guān)鍵詞：GPS RTK 測(cè)量

　　1.RTK野外測(cè)繪軟件

　　RTK野外測(cè)繪軟件是最新開發(fā)的GPSRTK控制采集手簿軟件，其融合了多年來在野外測(cè)繪軟件上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國(guó)際同類先進(jìn)軟件的相關(guān)功能，根據(jù)國(guó)內(nèi)測(cè)量行業(yè)的野外生產(chǎn)習(xí)慣而開發(fā)的，是專門為大地測(cè)量、工程測(cè)量和工程建設(shè)而設(shè)計(jì)的功能強(qiáng)大野外測(cè)繪軟件。

　　工程之星軟件是在南方公司最早的Psion控制采集手簿軟件和CASIO天王星控制采集軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)而成的。南方公司(同時(shí)也是國(guó)內(nèi))最早使用的RTK測(cè)量手簿是內(nèi)嵌DOS操作系統(tǒng)的PSION手簿，所以控制采集手簿軟件也是基于DOS操作系統(tǒng)的，在圖形顯示上有一定的局限性。隨著RTK產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，基于WinCE操作系統(tǒng)的手簿逐漸成熟起來，南方公司實(shí)時(shí)開發(fā)了基于WinCE操作系統(tǒng)的天王星控制采集手簿，天王星野外測(cè)量軟件便捷的窗口菜單式功能操作和直觀的圖形界面是PSION手簿軟件無法比擬的。

　　隨著RTK產(chǎn)品的廣泛使用，許多用戶對(duì)手簿軟件有了更高、更多的功能需求，而緊跟國(guó)際RTK測(cè)量技術(shù)前沿的南方公司在這樣的需求下推出了南方一體化接收機(jī)及其最新配套的手簿野外測(cè)繪軟件――工程之星。

　　2.GPSRTK測(cè)量

　　2.1臨時(shí)基站RTK測(cè)量

　　GPSRTK測(cè)量過程一般包括：基準(zhǔn)站選擇和設(shè)置、流動(dòng)站設(shè)置、中繼站的設(shè)立等。

　　2.1.1基準(zhǔn)站的觀測(cè)點(diǎn)位選擇和系統(tǒng)設(shè)置

　　(1)基準(zhǔn)站的觀測(cè)點(diǎn)位選擇。GPSRTK定位的數(shù)據(jù)處理過程是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的單基線處理過程，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞、無線電的信號(hào)傳播質(zhì)量好壞對(duì)定位結(jié)果的影響很大。野外工作時(shí)，測(cè)站位置的選擇對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量、無線電傳播影響很大。但是，流動(dòng)站作業(yè)點(diǎn)只能由工作任務(wù)決定觀測(cè)地點(diǎn)，所以基準(zhǔn)站位置的選擇非常重要。

　　(2)基準(zhǔn)站的系統(tǒng)設(shè)置。基準(zhǔn)站的設(shè)置包括：建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率的選擇、GPSRTK工作方式的選擇、基準(zhǔn)站坐標(biāo)輸人、基準(zhǔn)站工作啟動(dòng)等。

　　2.1.2流動(dòng)站GPS的設(shè)置

　　流動(dòng)站GPS的設(shè)置包括：建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、流動(dòng)站電臺(tái)頻率的選擇、有關(guān)坐標(biāo)的輸人、GPSRTK工作方式的選擇、流動(dòng)站RTK工作啟動(dòng)、使用RTK流動(dòng)站測(cè)量地形點(diǎn)等。

　　2.1.3中繼站電臺(tái)的設(shè)立

　　由于工作環(huán)境的復(fù)雜性，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間往往無法避免障礙物對(duì)電臺(tái)通信的影響，這時(shí)中繼站電臺(tái)可以起到比較好的補(bǔ)救作用：一是它可以接收來自基準(zhǔn)站的信號(hào)，又可以將其發(fā)送出去供流動(dòng)站使用;二是中繼站電臺(tái)只轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，不必安排在已知點(diǎn)上，完全可以按需要隨時(shí)任意安排位置。

　　2.2.網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量

　　實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù)，是利用基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)數(shù)據(jù)，與流動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)差分處理，并解算整周模糊度，由于通過差分消去了絕大部分的誤差，因而可以達(dá)到厘米級(jí)定位精度。網(wǎng)絡(luò)RTK不需要架設(shè)基準(zhǔn)站，比傳統(tǒng)的RTK測(cè)量效率提高30%左右。網(wǎng)絡(luò)RTK根據(jù)其解算模式可分為以下幾種。

　　2.2.1單基站RTK技術(shù)

　　CORS站網(wǎng)由若干個(gè)CORS站組成，GPS差分信號(hào)可從各個(gè)CORS站發(fā)出，也可從數(shù)據(jù)中心發(fā)出。在這種網(wǎng)絡(luò)RTK模式下，每個(gè)基準(zhǔn)站服務(wù)于一定作用半徑的GPS用戶，對(duì)于一般的RTK應(yīng)用，服務(wù)半徑可以達(dá)到30km。GPS差分?jǐn)?shù)據(jù)播發(fā)的數(shù)據(jù)鏈，可以用無線電臺(tái)，也可用公用無線通信網(wǎng)，如移動(dòng)GSM/GPRS或聯(lián)通CDMAIX。單工站CORS就是只有一個(gè)連續(xù)運(yùn)行站。

　　類似于一加一的RTK，只不過基準(zhǔn)站由一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)站代替，基站同時(shí)又是一個(gè)服務(wù)器，通過軟件實(shí)時(shí)查看衛(wèi)星狀態(tài)、存儲(chǔ)靜態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)向Internet發(fā)送差分信息以及監(jiān)控移動(dòng)站作業(yè)情況。移動(dòng)站通過GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)兩種通訊方式基站服務(wù)器進(jìn)行通訊。

　　2.2.2多基站CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　多基站CORS是指分布在一定區(qū)域內(nèi)的多臺(tái)連續(xù)運(yùn)行的基站，每個(gè)基站都是一個(gè)單基站系統(tǒng)，由控制軟件自動(dòng)計(jì)算流動(dòng)站與基站間的距離，選點(diǎn)距離最近的CORS基站作為RTK差分作業(yè)的參考站。

　　當(dāng)前國(guó)內(nèi)不同行業(yè)建設(shè)的CORS系統(tǒng)基本上還是獨(dú)立運(yùn)行的，很多單位的數(shù)據(jù)只在本單位甚至是本部門內(nèi)共享和利用。在當(dāng)前技術(shù)水平和市場(chǎng)可供產(chǎn)品條件下，根據(jù)本部門實(shí)際情況，從提高投資效益角度出發(fā)，選擇單基站和多基站CORS系統(tǒng)是適合一些地、市、縣測(cè)繪部門的優(yōu)選方案。

　　2.2.3虛擬基站技術(shù)(VRS)

　　VRS技術(shù)是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的代表。采用VRS技術(shù)，基準(zhǔn)站網(wǎng)子系統(tǒng)必須包含三個(gè)以上的連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站，數(shù)據(jù)中心通過組合所有基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，確定整個(gè)CORS覆蓋區(qū)域的電離層誤差、對(duì)流層誤差、軌道誤差模型等。流動(dòng)站作業(yè)時(shí)，首先通過GPRS或CDMA無線通信網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)中心發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，并將流動(dòng)站的概略位置回傳給數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心利用與流動(dòng)位置最接近的三個(gè)基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)及誤差模型，生成一個(gè)對(duì)應(yīng)于流動(dòng)站概略位置的虛擬基準(zhǔn)站(VRS)，然后將這個(gè)虛擬基準(zhǔn)站的改正數(shù)信息發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站再結(jié)合自身的觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解算出其所在位置的精確坐標(biāo)。

　　2.2.4主副站技術(shù)(MAC)

　　主副站技術(shù)首先選取一個(gè)基準(zhǔn)站作為主站，并將主站所有的改正數(shù)及坐標(biāo)信息傳送給流動(dòng)站，而網(wǎng)絡(luò)中其他基準(zhǔn)站只是將其相對(duì)于主站的改正數(shù)變化及坐標(biāo)差信息傳送給流動(dòng)站，從而減少了傳送的數(shù)據(jù)量。

　　VRS技術(shù)和MAC技術(shù)服務(wù)半徑可以達(dá)到40km左右。

　　2.3GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理

　　外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核主要有以下內(nèi)容：

　　(1)數(shù)據(jù)剔除率同一時(shí)段內(nèi)觀測(cè)值的數(shù)據(jù)剔除率，不應(yīng)超過10%。

　　(2)復(fù)測(cè)基線的長(zhǎng)度差C、D級(jí)網(wǎng)基線處理和B級(jí)網(wǎng)外業(yè)預(yù)處理后，若某基線向量被多次重復(fù)，則任意兩個(gè)基線長(zhǎng)度之差ds應(yīng)滿足規(guī)范要求。

　　單點(diǎn)觀測(cè)模式不同點(diǎn)間不進(jìn)行重復(fù)基線、同步環(huán)和異步環(huán)的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，但同一點(diǎn)間不同時(shí)段的基線數(shù)據(jù)(與連續(xù)運(yùn)行站網(wǎng))長(zhǎng)度較差，兩兩比較也應(yīng)滿足上述內(nèi)容。

　　2.4一體化設(shè)計(jì)與抗干擾的完美結(jié)合

　　(1)一體化設(shè)計(jì)是世界同類產(chǎn)品的潮流，徹底擺脫“線”制，模塊化的設(shè)計(jì)有效解決機(jī)器內(nèi)部的干擾問題。

　　(2)專業(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)傳電臺(tái)，誤碼率低，方便寫頻掌握核心的數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)，主體性能達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平，方便寫頻，為客戶解決串臺(tái)問題，誤碼率在10-7。

　　(3)工業(yè)級(jí)模具三防設(shè)計(jì)(防塵、防水、防震)專業(yè)的模具、高強(qiáng)度的工業(yè)外殼材料以及具有很強(qiáng)防水能力的防水圈，使得S82-2008的野外性能更優(yōu)越。

　　(4)雙接口(USB、串口)高速傳輸，64M大內(nèi)存除了一般儀器用的COM口外，靈銳S82-2008采用USB的串行口連接技術(shù)方便大容量靜態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸。內(nèi)置64M內(nèi)存，可以滿足靜態(tài)連續(xù)一秒間隔采集80小時(shí)以上，若采集間隔增大，存貯時(shí)間還將成倍增加。

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　　論文發(fā)表期刊簡(jiǎn)介：《科技創(chuàng)新與品牌》雜志由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主管，是在黨中央、國(guó)務(wù)院提出“建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家”的大背景下應(yīng)運(yùn)而生。2007年7月創(chuàng)刊，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行。是報(bào)道科技人才成就、創(chuàng)新成果、品牌范例具有權(quán)威性和可讀性的中央級(jí)綜合月刊，是各界學(xué)習(xí)借鑒與合作交流的重要平臺(tái)。