GPS技術(shù)概要與RTK的應(yīng)用

一、GPS技術(shù)概要二、GPS技術(shù)發(fā)展三、GPS測(cè)地應(yīng)用四、RTK技術(shù)的應(yīng)用五、RTK購機(jī)建議六、GPSRTK應(yīng)用前景2001.02.25一、GPS技術(shù)概要1.1GPS技術(shù)使測(cè)地工作發(fā)生重大變革

采數(shù)手段的變革電子式（GPS接收機(jī)...）光機(jī)電式（全站儀…）光機(jī)式（經(jīng)緯儀...）機(jī)械式（鋼尺...）

一、GPS技術(shù)概要1.1GPS技術(shù)使測(cè)地工作發(fā)生重大變革作業(yè)方式的變革手工式操作（觀測(cè)、記錄、計(jì)算）

自動(dòng)化程度高

一、GPS技術(shù)概要1.1GPS技術(shù)使測(cè)地工作發(fā)生重大變革對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力強(qiáng)全天侯作業(yè)（晝、夜、陰、晴、雨、霧、雪）全空域（全球、地面、水上、空間）只要求對(duì)空可見，無須橫向通視

一、GPS技術(shù)概要1.1GPS技術(shù)使測(cè)地工作發(fā)生重大變革高精度、高速度、實(shí)時(shí)性、適用性亞毫米級(jí)精度——大壩形變觀測(cè)，…...動(dòng)態(tài)采數(shù)測(cè)量——車載、船載、機(jī)載…...實(shí)時(shí)定位——施工放樣…...適用性廣泛——控制測(cè)量、碎部測(cè)量、…...

一、GPS技術(shù)概要1.2‘時(shí)間同步’是GPS的核心概念空間距離后方交會(huì)GPS定位的基本原理是1=dx12+dy12+dz1212=dx22+dy22+dz223=dx32+dy32+dz3223一、GPS技術(shù)概要1.2‘時(shí)間同步’是GPS的核心概念GPS測(cè)量是以精密測(cè)時(shí)來實(shí)現(xiàn)精密測(cè)距=△t╳c載波相位測(cè)距方式碼相位測(cè)距方式一、GPS技術(shù)概要1.2‘時(shí)間同步’是GPS的核心概念‘時(shí)間同步’是GPS定位測(cè)量的先決條件單點(diǎn)定位至少同步三顆衛(wèi)星相對(duì)定位至少同步四顆衛(wèi)星一、GPS技術(shù)概要求解整周模糊度的途徑之一是

1.3求解載波相位整周模糊度（N）是GPS測(cè)地應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵作業(yè)方法靜態(tài)模式——觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，將N作為未知數(shù)求解偽靜態(tài)模式——重復(fù)設(shè)站觀測(cè)，企圖提高效率動(dòng)態(tài)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)模式——初始化觀測(cè)，以已知基線反求N快速靜態(tài)模式——引用新的算法一、GPS技術(shù)概要求解整周模糊度的途徑之二是

1.3求解載波相位整周模糊度（N）是GPS測(cè)地應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵研究新算法經(jīng)典算法——將N作為未知數(shù)列入方程組求解，靜``````````````````態(tài)作業(yè)模式快速整周模糊度逼近算法——快速靜態(tài)作業(yè)模式OTF算法——用于RTK作業(yè)模式二、GPS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.1國(guó)際多極化政治促使多星座系統(tǒng)的出現(xiàn)GPS系統(tǒng)——美國(guó)為軍事目的而研制的全球定位系統(tǒng)，正在運(yùn)轉(zhuǎn)。GLONASS系統(tǒng)——前蘇聯(lián)研制的全球定位系統(tǒng)，在軌衛(wèi)星尚未到位。NAVSAT系統(tǒng)——?dú)W洲空間局正籌建的民用導(dǎo)航系統(tǒng)。INMARSAT系統(tǒng)——國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織籌建的民間航運(yùn)通信導(dǎo)航系統(tǒng)。GNSS系統(tǒng)——國(guó)際民航組織擬建的系統(tǒng)。我國(guó)在建的同步雙星定位系統(tǒng)。二、GPS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.2多星座系統(tǒng)綜合應(yīng)用是全球定位發(fā)展的趨向

多星座系統(tǒng)將提供多種信號(hào)資源。

可用衛(wèi)星增多，提高了定位的精度、可靠性、可用性。

Ashtech公司的GG接收機(jī)產(chǎn)品系列開創(chuàng)了多星座應(yīng)用的先河。

二、GPS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.3SA/AS政策促進(jìn)廣域差分系統(tǒng)的發(fā)展

SA政策——降低C/A碼定位精度，限制民用。

AS政策——對(duì)P碼的進(jìn)一步加密。

差分GPS——抵御SA政策而提出的措施。使單點(diǎn)定位提高到米級(jí)/亞米級(jí)精度。

廣域差分GPS——令米級(jí)/亞米級(jí)單點(diǎn)定位精度的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到全球范圍。二、GPS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2.4美國(guó)GPS政策的調(diào)整

已于2000.5.1宣布撤消SA政策。

將在L2頻道上加載C/A碼，削減電離層影響。

將增設(shè)L5頻道，播送廣域差分信息。

保持在軌衛(wèi)星至少26顆。

提出應(yīng)用模塊與開放系統(tǒng)的接收機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化產(chǎn)品概念。三、GPS測(cè)地應(yīng)用3.1GPS應(yīng)用在不斷拓寬

大地控制測(cè)量—靜態(tài)作業(yè)模式地殼形變監(jiān)測(cè)—連接跟蹤觀測(cè)建(構(gòu))筑物變形觀測(cè)—連續(xù)跟蹤觀測(cè)工程控制測(cè)量—靜態(tài)、快速靜態(tài)水下地形測(cè)量—差分（DGPS）技術(shù)地形碎部測(cè)量—RTK技術(shù)工程施工放樣—RTK技術(shù)GIS數(shù)據(jù)采集—?jiǎng)討B(tài)模式、RTK技術(shù)、DGPS三、GPS測(cè)地應(yīng)用3.2GPS應(yīng)用中的若干問題

GPS觀測(cè)條件—觀測(cè)參數(shù)、環(huán)境條件GPS同步觀測(cè)的成果是基線向量—X、Y、Z基線質(zhì)量與可靠性——固定解、閉合差檢核已知點(diǎn)的配置——約束平差，使用精度高程擬合——方法；已知點(diǎn)的分布、數(shù)量、精度GPS網(wǎng)的質(zhì)量——基線質(zhì)量、多余量及分布自由網(wǎng)平差——保持GPS觀測(cè)的原本精度4.1RTK—精度、效率、實(shí)時(shí)性的結(jié)合

靜態(tài)模式——高精度、效率低、不實(shí)時(shí)

快速靜態(tài)——中高精度、效率有提高、不實(shí)時(shí)

后處理動(dòng)態(tài)——中精度、中效率、不實(shí)時(shí)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK——中精度、效率高、實(shí)時(shí)性好

四、RTK技術(shù)的應(yīng)用

4.2RTK技術(shù)要點(diǎn)引入數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)——實(shí)時(shí)性采用OTF算法——提高效率使用電子手簿——提供介面配套手簿軟件——增強(qiáng)能力四、RTK技術(shù)的應(yīng)用

4.3RTK的作業(yè)原理GPS主機(jī)發(fā)射電臺(tái)電臺(tái)發(fā)射天線基準(zhǔn)站GPS天線GPS天線電臺(tái)接收天線電子手簿接收電臺(tái)GPS主機(jī)流動(dòng)站四、RTK技術(shù)的應(yīng)用4.4RTK基準(zhǔn)站四、RTK技術(shù)的應(yīng)用4.5流動(dòng)站操作

四、RTK技術(shù)的應(yīng)用最新推出

Z—Xtreme主機(jī)Z—Xtreme主機(jī)連在測(cè)桿上GEOIV天線

IP7級(jí)防水2米抗側(cè)摔按海測(cè)要求設(shè)計(jì)12通道，雙頻雙P碼靜態(tài)精度：5mm+1ppmRTK精度：1cm+2ppm內(nèi)置鋰電池4.5Ah可用10小時(shí)內(nèi)置可拔插的20兆PCMCIA卡內(nèi)置無線MODEM設(shè)置RTK基準(zhǔn)站無須電子手簿大多情況1-5秒可達(dá)99.9%固定解4.6

Z—Xtreme系列RTK接收機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)4.7Z—跟蹤專利技術(shù)全波長(zhǎng)解出L1和L2上雙P碼,信噪比，比同類產(chǎn)品提高了13db(分貝),增強(qiáng)了抗干擾能力.高靈敏度林區(qū)作業(yè)能力4.8抗干擾、抗多路徑效應(yīng)性能好邊緣相關(guān)技術(shù)——優(yōu)于選通相關(guān)技術(shù)和窄相關(guān)技術(shù)

抗電磁干擾——通過聯(lián)邦無委會(huì)B級(jí)街區(qū)作業(yè)能力

4.9功能強(qiáng)大的RTK作業(yè)軟件

大屏幕掌上電腦——電子手簿（之一）支持WINDOWSCE操作系統(tǒng)

RTK采數(shù)測(cè)量用于碎部測(cè)量——地形測(cè)圖，地籍界址點(diǎn)測(cè)量。。。。斷面測(cè)量——縱、橫斷測(cè)量，地質(zhì)剖面測(cè)量，河床斷面測(cè)量GIS數(shù)據(jù)采集可按設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)控制連續(xù)采數(shù)可按設(shè)定的間距自動(dòng)控制連續(xù)采數(shù)可按設(shè)定精度自動(dòng)控制連續(xù)采數(shù)人工控制精度離散采數(shù)

采數(shù)測(cè)量按設(shè)計(jì)坐標(biāo)放樣將公路路線逐樁坐標(biāo)由PC機(jī)上裝到電子手簿按點(diǎn)號(hào)逐點(diǎn)（或按任意順序）放樣，同時(shí)記錄實(shí)地點(diǎn)位坐標(biāo)和樁號(hào)實(shí)時(shí)解算導(dǎo)向數(shù)據(jù)并提供圖示引導(dǎo)測(cè)桿就位可以通過輔助計(jì)算隨時(shí)加樁直曲線單獨(dú)放線可單獨(dú)分別做直線、緩和曲線、圓曲線放線在直、曲線之間銜接點(diǎn)（ZH、HY、YH、HZ）里程自動(dòng)銜接可隨時(shí)加樁和測(cè)設(shè)左右偏距適用一般線路測(cè)設(shè)按樁號(hào)自由放線

------線路放線最佳選擇全路（分）段按路線平面線形直—緩—圓—緩—直幾何要素順序輸入（或由PC機(jī)上裝）電子手簿提供起點(diǎn)樁號(hào)和坐標(biāo)生成點(diǎn)表按任意順序或跳點(diǎn)離散方式放線可隨時(shí)加樁和測(cè)設(shè)左右偏距同時(shí)記錄實(shí)地樁位坐標(biāo)和高程數(shù)字與圖示引導(dǎo)測(cè)桿就位線路平縱橫綜合放線——施工放樣優(yōu)選輸入路線平面直、曲線（定線）幾何要素輸入路線縱向直線坡段與豎曲線（拉坡）幾何要素建立橫斷設(shè)計(jì)模板橫斷套模（戴帽）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入加寬、超高設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入生成路線（路段）綜合放樣點(diǎn)表可做平縱橫綜合放樣

工程放樣1。勘測(cè)階段

放中樁同時(shí)完成中樁抄平

斷面測(cè)量2。施工階段

放中樁、邊樁、邊坡、邊溝綜合放樣人工構(gòu)造物放樣建筑物放樣

4.10最新開發(fā)的后處理軟件

--SOLUTIONV2.0選星計(jì)劃——可設(shè)置遮擋條件數(shù)據(jù)傳輸——PCMCIA卡、電纜聯(lián)機(jī)兩種方式基線解算——自動(dòng)、手工處理網(wǎng)平差——按自由網(wǎng)、約束平差；結(jié)果分析報(bào)表生成——用戶選擇內(nèi)容和格式連續(xù)動(dòng)態(tài)軌跡處理圖數(shù)同屏顯示，介面友好、簡(jiǎn)捷

4.11RTK測(cè)量繪圖軟件?數(shù)據(jù)上裝下載?數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換?繪制地形圖五、RTK購機(jī)建議?1.GPS主機(jī)?足夠的精度、工作可靠；?抗