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RTK原理及操作北京合众思壮上海分公司内容简介•一、GPS差分技术•二、E650RTK作业流程一GPS差分技术•1起因绝对定位精度不能满足要求2差分GPS的基本原理•误差的空间相关性–以上各类误差中除多路径效应均具有较强的空间相关性，从而定位结果也有一定的空间相关性。•差分GPS的基本原理–利用基准站（设在坐标精确已知的点上）测定具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的影响，供流动站改正其观测值或定位结果。•差分改正数的类型–位置（坐标改正数）改正数：基准站上的接收机对GPS卫星进行观测，确定出测站的观测坐标，测站的已知坐标与观测坐标之差即为位置的改正数。–距离改正数：利用基准站坐标和卫星星历可计算出站星间的计算距离，计算距离减去观测距离即为距离改正数3差分GPS的分类•根据时效性–实时差分–事后差分•根据观测值类型–伪距差分–载波相位平滑伪距差分–载波相位差分•根据差分改正数–位置差分（坐标差分）–距离差分(伪距、载波相位)•根据工作原理和差分模型–局域差分（LADGPS–LocalAreaDGPS）•单基准站差分•多基准站差分–广域差分（WADGPS–WideAreaDGPS）位置差分坐标改正距离改正距离差分•位置差分–差分改正计算的数学模型简单–差分数据的数据量少–基准站与流动站要求观测完全相同的一组卫星–差分精度3m，作用距离100km，无数据期龄概念•距离差分–差分改正计算的数学模型较复杂–差分数据的数据量较多–基准站与流动站不要求观测完全相同的一组卫星–差分精度3m，作用距离100km，数据龄期30S位置差分和距离差分的特点单基准站局域差分•结构–基准站（一个）、数据通讯链和用户•数学模型（差分改正数的计算方法）–提供距离改正和距离改正的变率•特点–优点：结构、模型简单–缺点：差分范围小，精度随距基准站距离的增加而下降，可靠性低的变率。为距离改正数为距离改正数；dtdVVtdtdVtVttVii)()(基准站数据链流动站多基准站局域差分(LADGPS)•结构–基准站（多个）、数据通讯链和用户•数学模型（差分改正数的计算方法）–加权平均–偏导数法–最小方差法•特点–优点：差分精度高、可靠性高，差分范围增大–缺点：差分范围仍然有限，模型不完善多基准站差分系统结构广域差分•结构–基准站（多个）、数据处理中心、数据通讯链、监测站和用户•数学模型（差分改正数的计算方法）–与普通差分不相同•普通差分是考虑的是误差的综合影响•广域差分对各项误差加以分离，建立各自的改正模型–用户根据自身的位置，对观测值进行改正•特点–优点：差分精度高、差分精度与距离无关、差分范围大–缺点：系统结构复杂、建设费用高载波相位平滑伪距•原理：由于载波相位的测量精度比伪距测量精度高2个数量级，而且载波相位测量受多路径效应的影响比伪距测量小2个数量级，如果能获得整周模糊度，就可以获得近于无噪声的伪距测量。一般情况下，无法获得整周模糊度，但能获得多普勒计数或载波相位变化信息。因此若能够利用载波相位变化信息来辅助伪距测量就可以获得比单独采用伪距测量更高的精度，这一思想称为载波相位平滑伪距测，目的是提高伪距观测值的精度。–伪距和载波相位方程同在相邻历元间求差RTK技术基准站建在已知或未知点上；基准站接收到的卫星信号通过无线通信网实时发给用户；用户接收机将接收到的卫星信号和收到基准站信号实时联合解算，求得基准站和流动站间坐标增量（基线向量）。站间距30公里平面精度1-2厘米差分GPS的新进展①•增强型系统–特点•伪卫星技术•卫星通讯技术–类型•LAAS–LocalAreaAugmentationSystem–采用地基伪卫星•WAAS–WideAreaAugmentationSystem–采用空基伪卫星–采用通讯卫星发送差分改正数和测距信息WAAS差分GPS的新进展②•网络RTK–作业模型类似RTK–原理•VRS虚拟参考站(Trimble)•FKP主辅站(Leica)•CBI综合误差内插法(Whu)–特点•精度和可靠性高差分GPS的新进展②•网络RTKVRS3流动站通过标准的RTK作业方式接收其改正信息，并进行超短基线的RTK，获得较高精度位置信息2VRS软件基于该虚拟的位置生成实时RTCM改正数据1流动站发送单点定位解给数据处理中心RTCMNMEAFKP早期流动站无法解读RTCM3.0网络RTK信息，徕卡GPSSpider软件能够生成一组单个的主辅站改正数称之为i-MAX；对于可以解读RTCM3.0的流动站，播发区域改正数FKP。iCORS二、E650RTK作业流程1.WGS-84坐标和平面坐标都具备的情况2.只有平面坐标的情况3.只有WGS-84坐标的情况一、WGS84和平面坐标都具备的情况这种情况一般是比较理想的情况，在实际工作中遇到的机会比较少，但是也是存在的，这个时候咱们的选择余地就是比较大一点。具体实施方案如下：首先我们手中有客户提供的三个或者三个以上的具有WGS-84和平面坐标的控制点。这个时候要先向客户了解几个点的周边状况和环境情况，挑出其中最适合架设基准站的点架设基准站。架设好基准站后设置流动站，连通之后可以直接进行坐标转换了，因为已经有WGS－84的坐标了，可以省掉控制点联测的步骤，下面就可以进行客户所要求的工作了。如：测量、放样等。我们这个时候得出来的坐标就是平面坐标了，它的坐标系统是和客户给我们的坐标的系统是一致的，客户控制点的平面坐标是BEIJING-54的就是BEIJING-54的，是当地的城建坐标就是当地的城建坐标。控制点（有WGS-84和平面坐标）基准站流动站测量控制点（有WGS-84和平面坐标）控制点（有WGS-84和平面坐标）控制点（有WGS-84和平面坐标）测区（无需控制点联测）实施步骤如下：1、新建一个项目，输入项目名称等参数。2、在点校正界面中输入控制点的WGS-84的坐标和平面坐标。3、把基准站架设在选定的控制点上，设置基准站。4、设置流动站。5、进行四参计算，如果有多余的控制点的话可以在点上进行检核。6、进行实际工作，测量、放样等。注意点：1、让客户提供控制点的时候最好是三个点以上，两个点很容易出问题，并且高程不易控制，而且有多余点就可以进行检核。2、选择在哪个控制点上架设基准站最主要的是看周边环境时候开阔、有没有大面积水源、有没有大功率的发射设备，如移动或者联通的基站、地势是否比较高等因素进行综合考虑。3、在架设基准站的时候要考虑到电台的信号能够覆盖到整个测区。4、在作业前要仔细的检查电瓶的电量，否则可能导致工作中电量不足。5、在作业前要检校基座，否则整平和对中的误差会对测量的结果有很大的影响。6、如果是用GSM/GPRS作业的时候，在作业前要检查卡内的余额。二、只有平面坐标的情况这种情况是我们在测量中遇到最多的，在实际工作中遇到的机会大，客户提供的平面坐标无外乎两种情况，一种是BEIJING-54的坐标，一种是当地的城建坐标。具体实施方案如下：首先我们手中有客户提供的三个或者三个以上的有平面坐标的控制点。这个时候我们要先了解测区的概况，在测区的种选择合适的地方架设基准站，架设好基准站后设置流动站，连通之后可以去客户提供的几个控制点上做控制点的联测，联测结束之后在手簿上进行坐标转换，得出转换参数，检查好转换参数符合我们的要求了，下面就可以进行客户所要求的工作了。如：测量、放样等。我们这个时候得出来的坐标就是平面坐标了，它的坐标系统是和客户给我们的坐标的系统是一致的，客户控制点的平面坐标是BEIJING-54的就是BEIJING-54的，是当地的城建坐标就是当地的城建坐标。控制点（有平面坐标）基准站流动站测量控制点（有平面坐标）控制点（有平面坐标）控制点（有平面坐标）测区（需要控制点联测）实施步骤如下：1、新建一个项目，输入项目名称等参数。2、把基准站架设在测区中央的开阔处，设置基准站。3、设置流动站。4、在点校正界面中输入控制点的平面坐标，并在控制点上测量WGS-84坐标并保存。到3个控制点上做这样的工作。5、进行四参计算，如果有多余的控制点的话可以在点上进行检核。6、进行实际工作，测量、放样等。注意点：1、让客户提供控制点的时候最好是三个点以上，两个点很容易出问题，并且高程不易控制，而且有多余点就可以进行检核。2、选择地方架设基准站最主要的是看周边环境时候开阔、有没有大面积水源、有没有大功率的发射设备，如移动或者联通的基站、地势是否比较高等因素进行综合考虑。3、在架设基准站的时候要考虑到电台的信号能够覆盖到整个测区。4、在作业前要仔细的检查电瓶的电量，否则可能导致工作中电量不足。5、在作业前要检校基座，否则整平和对中的误差会对测量的结果有很大的影响。6、如果是用GSM/GPRS作业的时候，在作业前要检查卡内的余额。7、在做控制点测量的时候一定保持对中和水平，控制点联测的精确度对测量结果的影响比较大。三、只有WGS-84坐标的情况这种情况在实际工作中遇到的机会比较少，但是也是存在的，一般的情况下客户用GPS测量的点还要用于常规的测量，真正出成果的时候一般不会只有WGS-84的坐标，一般只有在检核仪器精度的时候会用到。施测步骤：1.在一观测条件较好的控制点上架设基站；2.设置流动站；3.到一控制点上检核；4.测量或放样谢谢！