GPS技術(shù)概要與RTK的應(yīng)用

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測地應(yīng)用四、RTK技術(shù)的應(yīng)用五、RTK購機建議六、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...）光機電式（全站儀…）光機式（經(jīng)緯儀...）機械式（鋼尺...）

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

自動化程度高

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

一、GPS技術(shù)概要1.1GPS技術(shù)使測地工作發(fā)生重大變革高精度、高速度、實時性、適用性亞毫米級精度——大壩形變觀測，…...動態(tài)采數(shù)測量——車載、船載、機載…...實時定位——施工放樣…...適用性廣泛——控制測量、碎部測量、…...

一、GPS技術(shù)概要1.2‘時間同步’是GPS的核心概念空間距離后方交會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‘時間同步’是GPS的核心概念GPS測量是以精密測時來實現(xiàn)精密測距=△t╳c載波相位測距方式碼相位測距方式一、GPS技術(shù)概要1.2‘時間同步’是GPS的核心概念‘時間同步’是GPS定位測量的先決條件單點定位至少同步三顆衛(wèi)星相對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測地應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵作業(yè)方法靜態(tài)模式——觀測時間長，將N作為未知數(shù)求解偽靜態(tài)模式——重復(fù)設(shè)站觀測，企圖提高效率動態(tài)準動態(tài)模式——初始化觀測，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2.1國際多極化政治促使多星座系統(tǒng)的出現(xiàn)GPS系統(tǒng)——美國為軍事目的而研制的全球定位系統(tǒng)，正在運轉(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)——歐洲空間局正籌建的民用導(dǎo)航系統(tǒng)。INMARSAT系統(tǒng)——國際移動衛(wèi)星組織籌建的民間航運通信導(dǎo)航系統(tǒng)。GNSS系統(tǒng)——國際民航組織擬建的系統(tǒng)。我國在建的同步雙星定位系統(tǒng)。二、GPS技術(shù)發(fā)展趨勢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2.3SA/AS政策促進廣域差分系統(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P碼的進一步加密。

差分GPS——抵御SA政策而提出的措施。使單點定位提高到米級/亞米級精度。

廣域差分GPS——令米級/亞米級單點定位精度的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到全球范圍。二、GPS技術(shù)發(fā)展趨勢2.4美國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)的接收機標準化、通用化產(chǎn)品概念。三、GPS測地應(yīng)用3.1GPS應(yīng)用在不斷拓寬

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

GPS觀測條件—觀測參數(shù)、環(huán)境條件GPS同步觀測的成果是基線向量—X、Y、Z基線質(zhì)量與可靠性——固定解、閉合差檢核已知點的配置——約束平差，使用精度高程擬合——方法；已知點的分布、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觀測的原本精度4.1RTK—精度、效率、實時性的結(jié)合

靜態(tài)模式——高精度、效率低、不實時

快速靜態(tài)——中高精度、效率有提高、不實時

后處理動態(tài)——中精度、中效率、不實時

實時動態(tài)RTK——中精度、效率高、實時性好

四、RTK技術(shù)的應(yīng)用

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

4.3RTK的作業(yè)原理GPS主機發(fā)射電臺電臺發(fā)射天線基準站GPS天線GPS天線電臺接收天線電子手簿接收電臺GPS主機流動站四、RTK技術(shù)的應(yīng)用4.4RTK基準站四、RTK技術(shù)的應(yīng)用4.5流動站操作

四、RTK技術(shù)的應(yīng)用最新推出

Z—Xtreme主機Z—Xtreme主機連在測桿上GEOIV天線

IP7級防水2米抗側(cè)摔按海測要求設(shè)計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小時內(nèi)置可拔插的20兆PCMCIA卡內(nèi)置無線MODEM設(shè)置RTK基準站無須電子手簿大多情況1-5秒可達99.9%固定解4.6

Z—Xtreme系列RTK接收機的技術(shù)特點4.7Z—跟蹤專利技術(shù)全波長解出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B級街區(qū)作業(yè)能力

4.9功能強大的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)測量用于碎部測量——地形測圖，地籍界址點測量。。。。斷面測量——縱、橫斷測量，地質(zhì)剖面測量，河床斷面測量GIS數(shù)據(jù)采集可按設(shè)定的時間間隔自動控制連續(xù)采數(shù)可按設(shè)定的間距自動控制連續(xù)采數(shù)可按設(shè)定精度自動控制連續(xù)采數(shù)人工控制精度離散采數(shù)

采數(shù)測量按設(shè)計坐標放樣將公路路線逐樁坐標由PC機上裝到電子手簿按點號逐點（或按任意順序）放樣，同時記錄實地點位坐標和樁號實時解算導(dǎo)向數(shù)據(jù)并提供圖示引導(dǎo)測桿就位可以通過輔助計算隨時加樁直曲線單獨放線可單獨分別做直線、緩和曲線、圓曲線放線在直、曲線之間銜接點（ZH、HY、YH、HZ）里程自動銜接可隨時加樁和測設(shè)左右偏距適用一般線路測設(shè)按樁號自由放線

------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機上裝）電子手簿提供起點樁號和坐標生成點表按任意順序或跳點離散方式放線可隨時加樁和測設(shè)左右偏距同時記錄實地樁位坐標和高程數(shù)字與圖示引導(dǎo)測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)計模板橫斷套模（戴帽）設(shè)計數(shù)據(jù)輸入加寬、超高設(shè)計數(shù)據(jù)輸入生成路線（路段）綜合放樣點表可做平縱橫綜合放樣

工程放樣1。勘測階段

放中樁同時完成中樁抄平

斷面測量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選星計劃——可設(shè)置遮擋條件數(shù)據(jù)傳輸——PCMCIA卡、電纜聯(lián)機兩種方式基線解算——自動、手工處理網(wǎng)平差——按自由網(wǎng)、約束平差；結(jié)果分析報表生成——用戶選擇內(nèi)容和格式連續(xù)動態(tài)軌跡處理圖數(shù)同屏顯示，介面友好、簡捷

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