GPS技术概要与RTK的应用

GPS技术概要与RTK的应用

一、GPS技术概要二、GPS技术发展三、GPS测地应用四、RTK技术的应用五、RTK购机建议六、GPSRTK应用前景2001.02.25一、GPS技术概要1.1GPS技术使测地工作发生重大变革

采数手段的变革电子式（GPS接收机...）光机电式（全站仪…）光机式（经纬仪...）机械式（钢尺...）

一、GPS技术概要1.1GPS技术使测地工作发生重大变革作业方式的变革手工式操作（观测、记录、计算）

自动化程度高

一、GPS技术概要1.1GPS技术使测地工作发生重大变革对环境的适应力强全天侯作业（昼、夜、阴、晴、雨、雾、雪）全空域（全球、地面、水上、空间）只要求对空可见，无须横向通视

一、GPS技术概要1.1GPS技术使测地工作发生重大变革高精度、高速度、实时性、适用性亚毫米级精度——大坝形变观测，…...动态采数测量——车载、船载、机载…...实时定位——施工放样…...适用性广泛——控制测量、碎部测量、…...

一、GPS技术概要1.2‘时间同步’是GPS的核心概念空间距离后方交会GPS定位的基本原理是1=dx12+dy12+dz1212=dx22+dy22+dz223=dx32+dy32+dz3223一、GPS技术概要1.2‘时间同步’是GPS的核心概念GPS测量是以精密测时来实现精密测距=△t╳c载波相位测距方式码相位测距方式一、GPS技术概要1.2‘时间同步’是GPS的核心概念‘时间同步’是GPS定位测量的先决条件单点定位至少同步三颗卫星相对定位至少同步四颗卫星一、GPS技术概要求解整周模糊度的途径之一是

1.3求解载波相位整周模糊度（N）是GPS测地应用的技术关键作业方法静态模式——观测时间长，将N作为未知数求解伪静态模式——重复设站观测，企图提高效率动态准动态模式——初始化观测，以已知基线反求N快速静态模式——引用新的算法一、GPS技术概要求解整周模糊度的途径之二是

1.3求解载波相位整周模糊度（N）是GPS测地应用的技术关键研究新算法经典算法——将N作为未知数列入方程组求解，静``````````````````态作业模式快速整周模糊度逼近算法——快速静态作业模式OTF算法——用于RTK作业模式二、GPS技术发展趋势2.1国际多极化政治促使多星座系统的出现GPS系统——美国为军事目的而研制的全球定位系统，正在运转。GLONASS系统——前苏联研制的全球定位系统，在轨卫星尚未到位。NAVSAT系统——欧洲空间局正筹建的民用导航系统。INMARSAT系统——国际移动卫星组织筹建的民间航运通信导航系统。GNSS系统——国际民航组织拟建的系统。我国在建的同步双星定位系统。二、GPS技术发展趋势2.2多星座系统综合应用是全球定位发展的趋向

多星座系统将提供多种信号资源。

可用卫星增多，提高了定位的精度、可靠性、可用性。

Ashtech公司的GG接收机产品系列开创了多星座应用的先河。

二、GPS技术发展趋势2.3SA/AS政策促进广域差分系统的发展

SA政策——降低C/A码定位精度，限制民用。

AS政策——对P码的进一步加密。

差分GPS——抵御SA政策而提出的措施。使单点定位提高到米级/亚米级精度。

广域差分GPS——令米级/亚米级单点定位精度的应用领域拓展到全球范围。二、GPS技术发展趋势2.4美国GPS政策的调整

已于2000.5.1宣布撤消SA政策。

将在L2频道上加载C/A码，削减电离层影响。

将增设L5频道，播送广域差分信息。

保持在轨卫星至少26颗。

提出应用模块与开放系统的接收机标准化、通用化产品概念。三、GPS测地应用3.1GPS应用在不断拓宽

大地控制测量—静态作业模式地壳形变监测—连接跟踪观测建(构)筑物变形观测—连续跟踪观测工程控制测量—静态、快速静态水下地形测量—差分（DGPS）技术地形碎部测量—RTK技术工程施工放样—RTK技术GIS数据采集—动态模式、RTK技术、DGPS三、GPS测地应用3.2GPS应用中的若干问题

GPS观测条件—观测参数、环境条件GPS同步观测的成果是基线向量—X、Y、Z基线质量与可靠性——固定解、闭合差检核已知点的配置——约束平差，使用精度高程拟合——方法；已知点的分布、数量、精度GPS网的质量——基线质量、多余量及分布自由网平差——保持GPS观测的原本精度4.1RTK—精度、效率、实时性的结合

静态模式——高精度、效率低、不实时

快速静态——中高精度、效率有提高、不实时

后处理动态——中精度、中效率、不实时

实时动态RTK——中精度、效率高、实时性好

四、RTK技术的应用

4.2RTK技术要点引入数据链电台——实时性采用OTF算法——提高效率使用电子手簿——提供介面配套手簿软件——增强能力四、RTK技术的应用

4.3RTK的作业原理GPS主机发射电台电台发射天线基准站GPS天线GPS天线电台接收天线电子手簿接收电台GPS主机流动站四、RTK技术的应用4.4RTK基准站四、RTK技术的应用4.5流动站操作

四、RTK技术的应用最新推出

Z—Xtreme主机Z—Xtreme主机连在测杆上GEOIV天线

IP7级防水2米抗侧摔按海测要求设计12通道，双频双P码静态精度：5mm+1ppmRTK精度：1cm+2ppm内置锂电池4.5Ah可用10小时内置可拔插的20兆PCMCIA卡内置无线MODEM设置RTK基准站无须电子手簿大多情况1-5秒可达99.9%固定解4.6

Z—Xtreme系列RTK接收机的技术特点4.7Z—跟踪专利技术全波长解出L1和L2上双P码,信噪比，比同类产品提高了13db(分贝),增强了抗干扰能力.高灵敏度林区作业能力4.8抗干扰、抗多路径效应性能好边缘相关技术——优于选通相关技术和窄相关技术

抗电磁干扰——通过联邦无委会B级街区作业能力

4.9功能强大的RTK作业软件

大屏幕掌上电脑——电子手簿（之一）支持WINDOWSCE操作系统

RTK采数测量用于碎部测量——地形测图，地籍界址点测量。。。。断面测量——纵、横断测量，地质剖面测量，河床断面测量GIS数据采集可按设定的时间间隔自动控制连续采数可按设定的间距自动控制连续采数可按设定精度自动控制连续采数人工控制精度离散采数

采数测量按设计坐标放样将公路路线逐桩坐标由PC机上装到电子手簿按点号逐点（或按任意顺序）放样，同时记录实地点位坐标和桩号实时解算导向数据并提供图示引导测杆就位可以通过辅助计算随时加桩直曲线单独放线可单独分别做直线、缓和曲线、圆曲线放线在直、曲线之间衔接点（ZH、HY、YH、HZ）里程自动衔接可随时加桩和测设左右偏距适用一般线路测设按桩号自由放线

------线路放线最佳选择全路（分）段按路线平面线形直—缓—圆—缓—直几何要素顺序输入（或由PC机上装）电子手簿提供起点桩号和坐标生成点表按任意顺序或跳点离散方式放线可随时加桩和测设左右偏距同时记录实地桩位坐标和高程数字与图示引导测杆就位线路平纵横综合放线——施工放样优选输入路线平面直、曲线（定线）几何要素输入路线纵向直线坡段与竖曲线（拉坡）几何要素建立横断设计模板横断套模（戴帽）设计数据输入加宽、超高设计数据输入生成路线（路段）综合放样点表可做平纵横综合放样

工程放样1。勘测阶段

放中桩同时完成中桩抄平

断面测量2。施工阶段

放中桩、边桩、边坡、边沟综合放样人工构造物放样建筑物放样

4.10最新开发的后处理软件

--SOLUTIONV2.0选星计划——可设置遮挡条件数据传输——PCMCIA卡、电缆联机两种方式基线解算——自动、手工处理网平差——按自由网、约束平差；结果分析报表生成——用户选择内容和格式连续动态轨迹处理图数同屏显示，介面友好、简捷

4.11RTK测量绘图软件•数据上装下载•数据格式转换•绘制地形图五、RTK购机建议•1.GPS主机•足够的精度、工作可靠；•抗