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什么是RTK技术?RTK技术优点有哪些?

  • 分类:常见问题
  • 作者:司南导航
  • 来源:网络
  • 发布时间:2021-03-31 17:59
  • 访问量:

【概要描述】什么是RTK 技术?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厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分(Real - time kinematic)方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。

什么是RTK技术?RTK技术优点有哪些?

【概要描述】什么是RTK 技术?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厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分(Real - time kinematic)方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。

  • 分类:常见问题
  • 作者:司南导航
  • 来源:网络
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  司南导航www.sinognss.com:什么是RTK技术?RTK技术优点有哪些?

  一、什么是RTK 技术

  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厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分(Real - time kinematic)方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,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三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理, 同时给出厘米级定位结果,历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后, 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, 则流动站可随时给出厘米级定位结果。

  RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术,RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值,相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机,数据量比较大,一般都要求9600的波特率,这在无线电上不难实现。

  二、RTK 技术如何应用

  1.各种控制测量 传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,而且精度分布不均匀,且在外业不知精度如何,采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法,在外业测设过程中不能实时知道定位精度,如果测设完成后,回到内业处理后发现精度不合要求,还必须返测,而采用RTK来进行控制测量,能够实时知道定位精度,如果点位精度要求满足了,用户就可以停止观测了,而且知道观测质量如何,这样可以大大提高作业效率。如果把RTK用于公路控制测量、电子线路控制测量、水利工程控制测量、大地测量,则不仅可以大大减少人力强度、节省费用,而且大大提高工作效率,测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。

  2.地形测图 过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点,然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图,现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码,利用大比例尺测图软件来进行测图,甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等,都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点,这些碎部点都与测站通视,而且一般要求至少2-3人操作,需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测,现在采用RTK时,仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上一二秒种,并同时输入特征编码,通过手簿可以实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图,这样用RTK仅需一人操作,不要求点间通视,大大提高了工作效率,采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图,如普通测图、铁路线路带状地形图的测设,公路管线地形图的测设,配合测深仪可以用于测水库地形图,航 海海洋测图等等。

  3.放样程 放样是测量一个应用分支,它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来,过去采用常规的放样方法很多,如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等等,一般要放样出一个设计点位时,往往需要来回移动目标,而且要2-3人操作,同时在放样过程中还要求点间通视情况良好,在生产应用上效率不是很高,有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样,如果采用RTK技术放样时,仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中,背着GPS接收机,它会提醒你走到要放样点的位置,既迅速又方便,由于GPS是通过坐标来直接放样的,而且精度很高也很均匀,因而在外业放样中效率会大大提高,且只需一个人操作。

  三、RTK技术优点

  RTK技术的优点主要有:作业范围广,定位精度高,基准站与流动站之间无需通视,误差不累积,作业效率高,全天候作业,数据可以实时处理等。

  作业范围广: 当流动站随着作业人员离开基准站后能求得固定解的最大距离称作RTK的作业半径,作业范围反应了基准站电台信号的传输距离,同时也影响对RTK测量的精度和速度; 近年来,随着GPS技术的不断完善,仪器制造商采用先进技术,扩大了作业范围。如果在有密集建筑物或树木比茂盛的区域作业,流动站易失锁,而且高程精度较差, 即使在相距1km也很难进行RTK作业测量。因此,RTK作业时半径控制在10km以内; 当接收信号受到严重影响时,必须进一步缩短作业半径,以提高RTK测量的精度和速度。可见RTK作业范围相对很大。

  基准站与流动站无需通视: RTK测量时两台主机不需要像全站仪那样必须光学通视。就是当基准站架设好以后固定不动,流动站随作业人员流动工作,它们之间不需要通视,而RTK技术是将基准站的外挂用电台来发射电磁波,以电磁波建立通信,使用无线电信号,这在RTK的两台主机之间建立,传播原理是使用无线电频率来传播电信号,波长要比可见光长得多,所以它们之间是可以存在障碍物的,无需通视。

  定位精度高: 通过全站仪采集的数据与RTK采集的数据进行对比分析,得出RTK测量的平面精度是很高的,能达到10mm的标称精度,完全能够满足现在的数字化测图规范;然而RTK高程测精度与四等水准测量数据比较,得出高程的可靠性并不是十分理想,达不到20mm的标称精度,所以在利用RTK进行测量高程的时候应慎重。

  误差不累积: RTK测量的原理是基准站和流动站之间进行比较的结果,即差分,差分是未来获取两者之间精确的相对位置,因为流动站所测量的每个点的误差都是相对于基准站的,而基准站的位置是固定的,所以流动站所测定的每个点都是与基准站进行比较后的结果,而不是像全站仪那样是相邻之间的两个点,所以RTK没有误差累积。

  作业效率高: 在一般不是很复杂的地形条件下,高质量的RTK每架站一次可测定4km半径的区域面积,很大程度地减少了传统测量因控制点数量多和仪器的架设站次数多,流动站一人操作即可,劳动强度低,快速作业,效率很高。

  全天候作业:RTK作业测量受通视条件、能见度、气候条件、等因素的影响较小,且不要求基准站与流动站间光学通视,但是必须满足“电磁波”的传输条件,与全站仪相比,RTK优点及特点更能发挥,使用RTK接收只要满足基木作业条件,它就能进行快速定位。

  数据实时处理: RTK技术的关键在于接收实时数据并处理和传输数据,RTK定位要求基准站接收机能把实时观测的数据实时传输给流动站的接收机,接收机立刻进行数据的实时处理。RTK在作业模式下,基准站通过电台(电磁波)将其观测值和测站坐标信息传送给流动站的接收机,流动站接收机通过接。

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