RTK的基礎(chǔ)知識(shí)

RTK是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，其工作原理可分為兩部分闡述。

1、實(shí)時(shí)載波相位差分

我們知道，在利用GPS進(jìn)行定位時(shí)，會(huì)受到各種各樣因素的影響(見上節(jié)中的GPS誤差源),為了消除這些誤差源,必須使用兩臺(tái)以上的GPS接收機(jī)同步工作。GPS靜態(tài)測(cè)量的方法是各個(gè)接收機(jī)獨(dú)立觀測(cè)，然后用后處理軟件進(jìn)行差分解算。那么對(duì)于RTK測(cè)量來說，仍然是差分解算，只不過是實(shí)時(shí)的差分計(jì)算。

也就是說，兩臺(tái)接收機(jī)（一臺(tái)基準(zhǔn)站，一臺(tái)流動(dòng)站）都在觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，同時(shí)，基準(zhǔn)站通過其發(fā)射電臺(tái)把所接收的載波相位信號(hào)（或載波相位差分改正信號(hào)）發(fā)射出去；那么，流動(dòng)站在接收衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)也通過其接收電臺(tái)接收基準(zhǔn)站的電臺(tái)信號(hào)；在這兩信號(hào)的基礎(chǔ)上，流動(dòng)站上的固化軟件就可以實(shí)現(xiàn)差分計(jì)算，從而準(zhǔn)確地定出基準(zhǔn)站與流動(dòng)站的空間相對(duì)位置關(guān)系。在這一過程中，由于觀測(cè)條件、信號(hào)源等的影響會(huì)有誤差，即為儀器標(biāo)定誤差,一般為平面1cm+1ppm，高程2cm+1ppm。

2、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

空間相對(duì)位置關(guān)系不是我們要的較終值,因此還有一步工作就是把空間相對(duì)位置關(guān)系納入我們需要的坐標(biāo)系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標(biāo),而我們平時(shí)用的則是北京54坐標(biāo)系或西安80坐標(biāo)系,所以要通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換把GPS的觀測(cè)成果變成我們需要的坐標(biāo)。

這個(gè)工作有多種模型可以實(shí)現(xiàn)，我們的軟件采用的是平面與高程分開轉(zhuǎn)換，平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換采用先將GPS測(cè)得成果投影成平面坐標(biāo)，再用已知控制點(diǎn)計(jì)算二維相似變換的四參數(shù)，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算出該測(cè)區(qū)的待測(cè)點(diǎn)的高程異常，從而求出他們的高程。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換也會(huì)帶來誤差，該項(xiàng)誤差主要取決于已知點(diǎn)的精度和已知點(diǎn)的分布情況。

從上可以看出，RTK的測(cè)量精度包括兩個(gè)部分，其一是GPS的測(cè)量誤差，其二是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換帶來的誤差。

哈爾濱RTK公司為您介紹RTK的優(yōu)點(diǎn)：

（1）作業(yè)效率高。

在一般的地形條件下，高質(zhì)量的RTK設(shè)站一次即可測(cè)完4km半徑內(nèi)測(cè)區(qū)的點(diǎn)位測(cè)量，大大減少了傳統(tǒng)測(cè)量所需的控制點(diǎn)數(shù)量和測(cè)量?jī)x器的“搬站”次數(shù)。只需一人操作，在一般的電磁波環(huán)境下幾秒鐘即可獲得一組移動(dòng)站的坐標(biāo)，作業(yè)速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，提高了勞動(dòng)效率。

（2）定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累。

只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內(nèi)（一般為4km），RTK的平面精度和高程精度都能達(dá)到厘米級(jí)，完全可以滿足一般工程測(cè)量的精度。如ASHTECH的Z-X RTK的點(diǎn)位測(cè)量精度可優(yōu)于2.5cm。

（3）降低了作業(yè)條件要求。

RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”。因此，和傳統(tǒng)測(cè)量相比，RTK技術(shù)受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，在傳統(tǒng)測(cè)量看來由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的困難通視地區(qū)，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕松地進(jìn)行快速的高精度定位作業(yè)，使測(cè)量工作變得更輕松、更容易。

（4）RTK作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大。

RTK可勝任各種地形地籍測(cè)量的內(nèi)、外業(yè)或工程放樣工作。移動(dòng)站利用其控制器內(nèi)裝備的軟件控制系統(tǒng)，無須人工干預(yù)便可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種測(cè)繪功能，使輔助測(cè)量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業(yè)精度。

（5）操作簡(jiǎn)便，容易使用，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。

只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，就可以邊走邊獲得測(cè)量結(jié)果坐標(biāo)或進(jìn)行坐標(biāo)放樣。