GPS RTK的工程应用及精度分析

李 健

(河南省有色金属地质矿产局，河南 郑州 450016)

·测量·

GPS RTK的工程应用及精度分析

李 健

(河南省有色金属地质矿产局，河南 郑州 450016)

在分析GPS RTK技术工作原理的基础上，介绍了其作业流程，并结合实际案例，对GPS RTK技术在工程测量中的应用进行了分析，指出RTK采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，极大地提高了外业作业效率。

GPS RTK，精度分析，作业流程，数据采集

GPS RTK全称是实时动态载波相位差分技术，即 Real Time Kinematic Technique。它能实时的提供点位坐标，精度达到厘米级，完全可以满足一般工程测量的精度要求。以往的测量技术主要利用水准仪、全站仪等地面测量仪器配合进行。然而传统的作业模式工作量大，效率低，精度易受到人员和仪器设备等的影响、流程繁琐、观测时间长还受观测条件和地形条件的限制。而常规的GPS测量方法，如静态、动态测量等都需要在测量结束后进行解算才能得到较高精度的数据。随着GPS RTK技术的进步和推广，GPS RTK测量技术开始逐渐取代全站仪进行测量工作，应用领域逐步扩大。

表1 RTK检测数据

1 RTK系统的工作原理

RTK是GPS定位系统的一种测量方法，它基于载波相位观测值的实时动态定位技术，能立刻提供测量点位的坐标，而且定位精度达到厘米级别。原理是基准站通过对卫星的观测，将载波相位观测量和基准站信息如坐标、天线高等发射给流动站。在流动站上，接收机一方面接收卫星信号，同时接收基准站传过来的观测数据，当流动站初始化后，内部软件可以对数据进行实时处理，根据相对定位原理，解算整周模糊度未知数并计算、显示移动站的三维坐标及其精度。

2 RTK作业流程

表2 全站仪检测数据

1)收集资料。首先收集测区的控制点资料，包括坐标系及控制点；外业踏勘，视其控制点是否能作为基准点。2)求定测区转换参数。由于GPS RTK测量使用的是WGS-84坐标系，而在工程测量和定位通常是使用当地坐标系，需要进行两者之间的转换。3)外业数据采集。利用GPS RTK仪器进行碎部点数据采集。4)内业数据。主要是将测得的数据进行转换与处理。

3 RTK误差来源

1)同仪器和GPS卫星有关的误差:天线轨道误差、卫星钟差、观测误差等;2)同信号传播有关的误差:电离层折射、对流层折射、多路径效应、信号干扰等。

4 精度分析

通过一组放样数据的检测对RTK观测和全站仪观测数据进行比较，对RTK观测精度进行分析。放样数据已在实地放样完毕，RTK检测采用拓普康Hiper IIG型号仪器，水平精度10 mm+1 ppm,高程精度15 mm+1 ppm(见表1)。全站仪检测采用拓普康GTS-901A型号仪器，测角精度1″，测距精度2 mm+2 ppm(见表2)。

利用中误差计算公式M中=±√(∑/2n)可以求得其观测中误差为±5.07mm。

同样利用公式M中=±√(∑/2n)可以求得其观测中误差为±17.06mm。

通过两次检测结果进行比较可以发现，GPSRTK观测精度明显优于全站仪观测精度。

5 结语

1)GPSRTK测量精度极高，且受环境和距离的制约很小，在地形较为特殊复杂的一些重要的工程中特别有利。2)GPSRTK大部分繁重的工作都由内置的软件自动处理，只需要记住一些操作步骤即可。作业轻度低，极大提高了工作效率。

On GPS RTK engineering application and precision analysis

Li Jian

(HenanNonferrousMetalsGeologyandMineralResourcesBureau,Zhengzhou450016,China)

Based on the analysis on GPS RTK technology working principle, this paper introduced its operation process, and combining with the actual case, analyzed the application of GPS RTK technology in engineering measurement, pointed out that RTK used the GPS RTK method was the GPS application major milestone, greatly improved the industry operation efficiency.

GPS RTK, precision analysis, operation flow, data acquisition

1009-6825(2017)01-0214-02

2016-10-26

李 健(1969- )，男，高级工程师

TU198

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