认识实时动态测量技术
一、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量(RTK,Real?Time?Kinematic)
RTK定位技術(shù)是基于載波相位觀測(cè)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(cè)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)(1-10cm)定位精度。在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和測(cè)站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接受來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),還要采集GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài),也可以處于運(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)。
常規(guī)的GNSS測(cè)量方法,如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度,而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法,是GNSS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖,各種控制測(cè)量帶來(lái)了新曙光,極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。
二、工作原理
GNSS?RTK技術(shù)系統(tǒng)用戶主要包括三個(gè)部分:基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和數(shù)據(jù)鏈。其作業(yè)原理是基準(zhǔn)站接收機(jī)架設(shè)在已知或未知坐標(biāo)的參考點(diǎn)上,連續(xù)接受所有可視GNSS衛(wèi)星信號(hào);基準(zhǔn)站將測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)、偽距觀測(cè)值載波相位觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)和接收機(jī)工作狀態(tài)等通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)鏈發(fā)送給流動(dòng)站;流動(dòng)站先進(jìn)行初始化,完成整周未知數(shù)的搜索求解后,進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)。流動(dòng)站在接收來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)時(shí),同步觀測(cè)采集GNSS衛(wèi)星載波相位數(shù)據(jù),通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)差分處理求解載波相位整周模糊度,根據(jù)流動(dòng)站和基準(zhǔn)站的相關(guān)性得出流動(dòng)站的平面坐標(biāo)x、y和高程h。
三、RTK技術(shù)可用于的測(cè)量工作
(1)各種控制測(cè)量
傳統(tǒng)的大地測(cè)量、工程控制測(cè)量采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)方法來(lái)施測(cè),不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí),還要求點(diǎn)間通視,而且精度分布不均勻,且在外業(yè)中無(wú)法實(shí)時(shí)獲知精度狀況;采用常規(guī)的GNSS靜態(tài)測(cè)量、快速靜態(tài)、偽動(dòng)態(tài)方法,在外業(yè)測(cè)設(shè)過(guò)程中不能實(shí)時(shí)知道定位精度,如果測(cè)設(shè)完成后,回到內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求,還必須返測(cè);而采用RTK來(lái)進(jìn)行控制測(cè)量,能夠?qū)崟r(shí)知道定位精度,如果點(diǎn)位精度要求滿足了用戶就可以停止觀測(cè)了,而且知道觀測(cè)質(zhì)量如何,這樣可以大大提高作業(yè)效率。如果把RTK用于公路控制測(cè)量、電子線路控制測(cè)量、水利工程控制測(cè)量、大地測(cè)量,則不僅可以大大減少人力強(qiáng)度、節(jié)省費(fèi)用,而且大大提高工作效率,測(cè)一個(gè)控制點(diǎn)在幾分鐘甚至幾秒鐘內(nèi)就可以完成。
(2)地形測(cè)圖
傳統(tǒng)測(cè)繪地圖時(shí),一般首先要在測(cè)區(qū)建立圖根控制點(diǎn),然后在圖根控制點(diǎn)上架上全站儀或經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖;現(xiàn)在發(fā)展到外業(yè)用全站儀和電子手簿配合地物編碼,利用大比例尺測(cè)圖軟件來(lái)進(jìn)行測(cè)圖,甚至于發(fā)展到最近的外業(yè)電子平板測(cè)圖等等,都要求在測(cè)站上測(cè)四周的地形地貌等碎部點(diǎn),這些碎部點(diǎn)都與測(cè)站通視,而且一般要求至少2-3人操作,拼圖時(shí)一旦精度不符合要求就需要到外業(yè)去返測(cè)。而采用RTK時(shí),僅需一人背著儀器在要測(cè)的地形地貌碎部點(diǎn)上呆上一兩秒鐘,并同時(shí)輸入特征編碼,通過(guò)手簿可以實(shí)時(shí)知道點(diǎn)位精度,把一個(gè)區(qū)域測(cè)完后回到室內(nèi),有專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖。這樣用RTK僅需一人操作,不要求點(diǎn)間通視,大大提高了工作效率。采用RTK配合電子手簿可以測(cè)設(shè)各種地形圖,如普通測(cè)圖、鐵路線路帶狀地形圖的測(cè)設(shè);公路管線地形圖的測(cè)設(shè);配合測(cè)深儀可以用于測(cè)水庫(kù)地形圖,航海海洋測(cè)圖,等等。
(3)放樣測(cè)量
放樣是測(cè)量的一個(gè)應(yīng)用分支,它要求通過(guò)一定方法把人為設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位在實(shí)地標(biāo)定出來(lái),采用常規(guī)的放樣方法很多,如經(jīng)緯儀交會(huì)放樣,全站儀的邊角放樣,等等,一般要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位時(shí),往往需要來(lái)回移動(dòng)目標(biāo),而且要2-3人操作,同時(shí)在放樣過(guò)程中還要求點(diǎn)間通視良好,在生產(chǎn)應(yīng)用上效率不是很高。有時(shí)放樣中遇到困難的情況會(huì)借助于很多方法才能放樣,如果采用RTK技術(shù)放樣時(shí),由于RTK在行進(jìn)中不斷計(jì)算測(cè)站位置、偏移量,放樣就可以與設(shè)計(jì)很好地結(jié)合起來(lái)。僅需要把設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位坐標(biāo)輸入到電子手簿中,背著GNSS接收機(jī),它會(huì)提醒你走到要放樣的位置,既迅速又方便。由于GNSS是通過(guò)坐標(biāo)來(lái)直接放樣的,而且精度很高也很均勻,因而在外業(yè)放樣中效率會(huì)大大提高,且只需一人操作。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的认识实时动态测量技术的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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