RTK技术特点和误差分析

RTK技术特点和误差分析RTK技术即实时动态差分法（Real-timekinematic），被广泛运用于测绘领域，是一种新的GPS测量方法。与之前的测量方法，如静态测量、动态测量以及快速静态测量方法不同，RTK技术采用载波相位动态实时差分的方法，可适用于野外实时测量，且精度可达厘米级，而传统的方法只能在测量后进行一定的算数处理才能获得厘米级的精度，这种新的方法大大提高了外业的作业效率。一、RTK技术特点RTK技术作为一种全新的GPS测量技术，沿袭了GPS的传统定位特点，定位精度高且数据安全可靠.该技术的测量精度与传统的红外线测量精度相同，但GPS测量技术在测量距离越长，优势越明显；在测量站点之间运用RTK技术可全天候作业，效率高，且观测时间较短，同时该技术可提供三维坐标，不仅可以测量平面位置，同时也可测量观测站的大地高程；如今的RTK技术操作简单，自动化程度高，工作人员操作更加便捷。二、RTK测量的误差源RTK技术测量时其精度受很多方面的影响，包括卫星的分布情况的影响、作业地区周围环境的影响、电台信号的强弱因素影响以及接收机状态等。如下表1所示。三、RTK定位的误差分析3.1RTK定位的误差同仪器与GPS卫星相关的误差，其中包括轨道误差、观测误差等。同信号传播相关的误差，其中包括电离层误差，对流层误差以及多路径效应等。可采用校正方法减弱该误差影响。3.2同仪器与GPS卫星有关的误差天线相位的中心变化受到接受信号频率以及方位与高度角的影响，一般该变化会引起点位坐标误差3-5cm，该误差对整个RTK技术定位精度影响较大。可采用观测值的求差方法减弱该误差影响，对天线方位进行校正。轨道误差与卫星时钟误差对该技术的测量精度也有一定的影响，但随着技术的改进，两者对测量精度的误差影响较小。观测过程中存在的误差，针对中、整平及天线高量取的误差，可对天线高的进行两次测量。3.3同信号传播有关的误差电离层引起电磁波的传播延迟，电离层的电子密度受到地理位置、季节变化等因素的影响。采用双频接受机，将双频的L1与L2的观测值进行相应的线性组合，可消除电离层的误差影响。对流层的误差受到同点间的距离以及点间的高度差影响，采用卫星截止角>15°可减弱对流层的误差。多路径误差是在进行GPSRTK定位测量中产生的较为严重的误差，其主要受到天线周围环境的影响。在进行测量时，选取地形开阔且没有反射面的点可以此削弱多路径误差影响。测量中易受到无线电发射源以及雷达装置的信号干扰，影响测量精度，干扰的强度主要受到信号频率以及干扰源距离的影响。在选取测量点时，尽量远离干扰源，采取连续监测卫星的信噪比的方法削弱无线电的噪声影响。四、RTK定位的质量控制4.1对坐标参数转换的要求以WGS-84大地坐标系为基础建立了GPS的卫星星历，对于RTK技术，所采用的是WGS-84大地坐标系统。目前，我国普遍采用的是国家大地坐标系，因此在进行测量时，必须要进行WGS-84大地坐标系与80国家坐标系的参数转化。一般采用两种方式进行坐标转换，一种是采用直接键入方式将两个坐标键入手薄来自动转换，一种是采用现场采集方式，键入控制点位的地方坐标，然后通过建模方式转换参数。4.2基准点位置的选择要求基准点的位置选取需满足两个条件，一是满足GPS的观测条件，二是要满足测量时电磁波能够从基准站点通过直射、绕射或是折射等方法可到达移动站，一般基准站点的位置选在地势较为开阔的地方，且远离干扰。4.3建模时校正点位的残差要求校正点位的残差要求包括水平残差要求与垂直残差要求，要求两者都需小于5cm。在进行作业时，建立多个测量基准站点，基准站点采用不同频率发送数据，流动站收集各个基准站的数据，进行监测比较，判断其质量。五、具体的精度要求测量区域划分，南北约9km，东西约8km，总面积为70千平方米，在测量区域进行地形图的测绘工作，首级控制采用GPS定位，然后利用RTK技术进行加密处理。基准站选择在测量区域中央处的一四层楼楼顶，尽量远离干扰源。采用分布均匀的控制点进行测量，包括平面控制点6个以及高层控制点9个。如表2所示，为测量的精度的分析情况。结束语RTK技术作业效率高，被广泛运用于测绘领域。提高技术精度可直接影响测绘效率。然而在进行测量作业时，易受到外界的影响，因此需采取措施来减弱干扰影响，以此提高测量精度，完善RTK技术。参考文献[1]CJJ