铁路工程测量中RTK技术的应用研究

1、    铁路工程测量中rtk技术的应用研究    郭泽 聂振钢 魏向辉摘要：传统铁路测量工程以常规光电测量仪器为主，辅以其它测量工具，光电测量仪器包括电子全站仪、水准仪等。这种传统大地测绘技术要求有大量的测量人员和仪器设备投入其中，还需要进行大量的野外作业施工，工作效率低下。近年来，出现了一种高效、全新的测量手段，即rtk技术，该技术拥有实时快速、精度高、野外工作量少、控制点少且自动化程度高的优点。它打破了传统测量技术的局限性，为铁路测量开辟出一条全新的测绘模式。基于此，本文就铁路工程测量中rtk技术的应用展开了研究。关键词：铁路工程测量；rtk技术；应

2、用1、rtk的工作原理实时动态差分rtk测量系统，是gps测量技术与数据通讯传输技术相结合而构成的系统。rtk差分技术目前有3种方法：坐标差分、伪距差分及载波相位差分。而采用载波相位为基本观测量的差分定位方法是目前gps定位中精度最高的一种方法，其相对定位精度可达l0lppm以上。rtk系统的最低配置可包括三部分：基准站接收机：流动站接收机，包括支持rtk的软件系统：数据链，包括基准站的发射电台及流动站的接收电台。rtk的作用距离很大程度上取决于数据链，一般可达10km40km左右，当使用gsm通信网络作为数据链时，其作用距离更长，日前最大可达70km。作业时基准站接收机设在有已知坐标的参考点

3、上，连续不断接收gps卫星信号，并将测站坐标观测值（伪距和相位的原始测量值）、卫星跟踪状态及接收机工作状态等通过发射电台发送出去，流动站在跟踪gps卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过最小二乘搜索法otf解求载波相位整周模糊度，再通过相对定位模型获取所在点相对基准站的坐标和精度指标。2、铁路工程测量中rtk技术的应用以某铁路工程为例，该工程施工地的地形情况和工程本身比较复杂，所以，本工程的测量工程将会面临很大困难，难度系数较高。因此，本铁路工程测量中应用rtk技术进行测量。2.1基站设备对已掌握收集的高等级已知控制点分析后，发现这些控制点与本工程的路线距离相差很远。根据规范的标准，需要在工

4、程路线周围布设18个平面控制点。这18个控制点还将作为高程控制点，作为gps基准站。在工程周围布测平面控制点时，要以c级gps静态相对测量精度为标准进行测量，gps接收机可通过模式切换实现动静态gps切换，以三等精度为标准，联测水准的高程。与此同时，相邻控制点之间的平均距离要控制在1km左右的范围之内，这其中最大的间距允许达到3km左右的范围。2.2确定坐标转换参数借助rtk测量技术，并使用相应的仪器进行测量。在确定坐标转换参数的过程中，可以通过以下两种方法来实现。（1）可以在铁路工程的测量现场直接使用rtk测量控制器进行测算。在实际的测算工作中，需从原有的平面控制点中选取三个具有高程的控制点

5、。并将相应点的坐标输入到测量控制器内，然后在对每一个点进行五分钟以上的定位测量，待全部完成后，便可使用控制器内的软件自动生成坐标转换参数。使用这种方法的确可以保证参数确定的准确性，但是花费时间较长，在实际的铁路工程测量中難以保证测量进度，实用性不强。（2）使用点校正的方法对转换参数进行保留。在实际的测量工作中，务必要注意，不要每次都对同一测区的控制点进行校正。从测量结果来看，该方法不仅能够确保参数计算的精准度，计算速度也很快，能够满足铁路工程测量对测量速度与精准度方面的基本要求。2.3使用rtk技术进行分项测量（1）测量普通控制。利用rtk测量技术持续观测收集到的已知控制点以及通过相对静态技术

6、进行加密的gps控制点。观测时间需在35min之间。要对部分测设控制点进行加密，以保证对局部区域实施分项工程测量时，全站仪可以达到工程的要求。（2）放样与定线。首先把输入线路的线曲线要素录入测量控制器内，以便控制器可以自动生成线路图。在放样与定线的作业中，控制器可以实时显示测点里程和偏移距。这样，有利于高效指导放线作业。（3）对地形进行测绘。在使用rtk测量技术进行地形测绘的过程中，可以使用多小组同时测量的方式来提高地形测绘工作的效率。然而，由于部分地形的复杂性会对gps的信号造成一定的干扰，影响地形测绘的效果。因此，可以使用全站仪与rtk技术相结合的方式来解决复杂地形条件下的地形测绘问题。此

7、次工程地形复杂，在地形测绘的过程中使用这种技术十分适合。（4）断面与纵面的测量。铁路中线确定后，利用中线桩点坐标，通过绘图软件，即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的，因此不需要再到现场进行纵、横断面测量，从而大大减少了外业工作。如果需要进行现场断面测量时，也可采用实时gps测量。与传统方法相比，在精度、经济、实用性各方面都有明显的优势。3、rtk测量技术在铁路工程测量中的注意事项（1）要注意rtk测量技术的实时性以及动态化特点，在确保各观测值独立性的同时，又要确保rtk与卫星分布、数据链的性能进行密切的联系。在实际的测量工作开始前，要确保测量仪器能够正常工作

8、，确保数据链能够正常通讯。一旦在工作中仪器发生故障，应及时采取有效措施对故障进行排除后，才可继续使用，从而确保观测结果的准确性。（2）为提高观测成果的精度，流动站宜采用带支架的对中杆，这样流动站天线稳定性好、对中整平误差小，同时在采集数据时应等待数据跳动变化在设计要求实时采集。（3）rtk作业时，有时会出现数据链不稳定的现象。可能是由于流动站附近存在与电台频率相同的外界无线电，干扰了数据的传输。这时应通知基准站测量人员重新选择电台发射频率，流动站也重新选择接收频率；也可能是电台的电量不足，应及时充电。4、结束语随着科技的不断发展，rtk测量技术因其实时、高效与快速的优势被广泛运用到铁路测量工程中。与传统测绘技术相比，它省时、省工且高精度，运用数据处理程序大大降低了测量人员的劳动强度，给铁路建设带来诸多便利。因此，rtk测量技术在铁路测量领域的应用前景将无限广阔。参考文献：1浅谈rtk技术在工程测量中的运用j.陆世文.中