RTK的工作原理和精度 [上一篇] [下一篇]

[ 2009-12-11 20:56:06 | 作者:李英 | 出处:原创 | 天气:晴 ] 字体:

RTK的工作原理和精度

RTK是实时动态测量,其工作原理可分为两部分阐述。

一、实时载波相位差分

我们知道,在利用GPS进行定位时,会受到各种各样因素的影响,为了消除这些误差源,必须使用两台以上的GPS接收机同步工作。GPS静态测量的方法是各个接收机独立观测,然后用后处理软件进行差分解算。那么对于RTK测量来说,仍然是差分解算,只不过是实时的差分计算。

也就是说,两台接收机(一台基准站,一台流动站)都在观测卫星数据,同时,基准站通过其发射电台把所接收的载波相位信号(或载波相位差分改正信号)发射出去;那么,流动站在接收卫星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号;在这两信号的基础上,流动站上的固化软件就可以实现差分计算,从而精确地定出基准站与流动站的空间相对位置关系。在这一过程中,由于观测条件、信号源等的影响会有误差,即为仪器标定误差,一般为平面2mm+2ppm,高程5mm+2ppm。

二、坐标转换

空间相对位置关系不是我们要的最终值,因此还有一步工作就是把空间相对位置关系纳入我们需要的坐标系中。GPS直接反映的是WGS-84坐标,而我们平时用的则是北京54坐标系或西安80坐标系,所以要通过坐标转换把GPS的观测成果变成我们需要的坐标。这个工作有多种模型可以实现,我们的软件采用的是平面与高程分开转换,平面坐标转换采用先将GPS测得成果投影成平面坐标,再用已知控制点计算二维相似变换的四参数,高程则采用平面拟合或二次曲面拟合模型,利用已知水准点计算出该测区的待测点的高程异常,从而求出它们的高程。坐标转换也会带来误差,该项误差主要取决于已知点的精度和已知点的分布情况。

总结得到:

为了保证RTK的高精度,最好有三个以上平面坐标已知点进行校正,而且点精度要均等,并要均匀分布于测区周围,要利用坐标转换中误差对转换参数的精度进行评定。如果利用两点校正,一定要注意尺度比是否接近于1。而且GPS要注意其天线弯曲误差的影响。

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