静态控制测量与RTK测量共用接收机探析

1、静态控制测量与rtk测量共用接收机探析摘要：文章分析了静态控制测量与rtk动态测量的同时 应用，阐述了静、动结合的测量方法，并通过生产实例，该 方法可靠，可供同行参考。关键词：静态控制测量rtk gpsgps定位技术是在军工和航天及无线电通讯科学技术的 发展基础上建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线 电导航定位、定时的多功能系统，由空间部分、地面控制部 分和用户设备三部分组成。它利用位于距地球2万多公里高 的由24颗人造卫星组成的卫星网（即所谓''天网”），向地 球不断发射定位及时间信号。地球上的任何一个gps接收机, 只要接收到4颗以上的卫星发出的信号，经过计算处理后，

2、 就可报出gps接收机（目标）的位置（经度、纬度、高度）、 时间和运动状态（速度、航向）。gps能够达到高精度、高速 度、全天候和全球性的性能。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。为了提高工作效率， 本文研究了静态控制测量与rtk动态测量同时应用同一接收 机的测量方法，大大提高了长输线路测量速度。一、gps定位原理和方式gps接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间 信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星 历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播

3、星历，精度为几米 至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及gps系统信息, 如卫星状况等。gps接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离， 由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪 距。对0a码测得的伪距称为ua码伪距，精度约为20m左右, 对p码测得的伪距称为p码伪距，精度约为加左右。gps接 收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其他技术，将调制 在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。严格而言，载波 相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频移影响 的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。 一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟 踪，就可记录下相位的

4、变化值，但开始观测时的接收机和卫 星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是 不知道的，即整周模糊度只能在数据处理中作为参数解算。 相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因 此，只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位 观测值，而要达到优于米级的定位精度也只能采用相位观测 值。按定位方式，gps定位分为单点定位和相对定位（差分 定位）。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接 收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的 概略导航定位。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收 机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可 采用伪距观测量，也可采用

5、相位观测量，大地测量或工程测 量均应采用相位观测值进行相对定位。在gps观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播 延迟、多路径效应等误差，定位计算时还要受到卫星广播星 历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或 削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个 频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要 求高、接收机间距离较远时（大气有明显差别），应选用双 频接收机。二、gps-rtk的定位原理gps-rtk测量是一项比较新的技术，它具有点与点之间 不要求通视，相对定位精度较高，地形测量快速、灵活的特 点。与常规测量方式相比，在控制点比较少、地形条件复杂 的地区更能发

6、挥其优势。gps-rtk定位的基本原理是基准站实时地将测量地载波 相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运 动中的流动站，流动站通过无线电接收基准站发射的信号， 将载波相位观测值实时地进行差分处理，得到基准站和流动 站之间的坐标差ax、ay. az,计算出流动站的坐标。坐标差的计算采用最小二乘的平差计算方法，将双差分 观测方程按泰勒级数展开后的公式为：v=alxxl+a2xx2-f, 其中，xi为基线矢量，x2为载波相位的整周模糊度。按最小二乘原则：vtpv二min,用消元法先消去xi,求出 x2模糊度。三、高程问题的解决方案(3)在测区控制点少的情况下，可以把基站架设在一 个控制

7、点上，利用另外一个控制点进行检查后，实施测量工 作。测量之前应输入基站的正常高，基站的仪器高及流动站 的镜高。在这种方式下，认为流动站的高程异常与基准站的 高程异常值相同，它适用的测区必须具有以下特点：测区距 离控制点近，测区是平原地区，高程异常变化小、测量范围 比较小。四、静态控制测量和rtk测量共同使用同一接收机的应 用通常我们使用gps接收机做静态测量时，都是用3台以 上的接收机进行，但仅仅是做静态，在陕京三线输气管道工 程线路测量中，把做静态的接收机同时用做rtk基准站的接 收机，一机两用，实现了双重应用。一般情况是首级控制做 完后进行加密控制测量，这里rtk就起到了加密控制的作用， 而且，在能够获得初始化情况内可以把控制点加密到任意位 置。当接收机所架设的点为已知点时，rtk所测的点的成果 可以直接应用；当接收机所架设的点为待解算的控制点时， 可以先使用架设点的概率坐标进行测量，等控制数据解算出 来后，再进行平移旋转改正，rtk所测的点的成果使用前， 都必须进行多点检核方能使用。这种方法不但可以加密控制点，还可以碎步测量，测量 结果完全满足长距离线路测量的精度要求。但对于要求精度 很高的测量工程需要进一步进行检验。五、结束语由此可见，在线路测量中，静态控制测量和rtk测量共 同使用同一接收机的测量方法，可大大提高工作效率，缩