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GPS实时动态测量RTK技术规范与说明白皮书

[ 来源:互联网 | 时间:2007年09月29日 | 收藏本文 ] 【

6 流动站的设置要求

6.1 流动站作业准备
6.1.1  在RTK作业前,应首先检查仪器内存或PC卡容量能否满足工作需要。
6.1.2  由于RTK作业耗电量大,工作前,应备足电源。
6.2 流动站作业要求
6.2.1 由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值。
6.2.2 在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功。
6.2.3 在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。
6.3 流动站内置软件的一般功能要求
6.3.1 三差模型求定近似坐标。
6.3.2 双频动态解求整周模糊度。
6.3.3根据相对定位原理,实时解算WGS-84坐标。
6.3.4根据给定的坐标转换参数,给出任务(项目)要求的坐标系内坐标。
6.3.5坐标精度的评定。
6.3.6  测量结果的实时显示和绘图(示意)。
6.3.7  失锁后的重新初始化。
6.3.8  数据I/O端口。
6.4 流动站用作GIS采集器时的技术要求
6.4.1 当RTK将功能扩展向GIS采集器时,要实时输入点位属性、文件和定位有关信息,并且实时存储时间有关信息。不同的RTK类型对属性输入要求不同,要根据不同的GIS、CAD软件要求设置不同的数据格式。
6.4.2当RTK用于GIS采集器时(主要是GIS空间和属性数据),应有下列主要特征:
(1) 轻巧便携,尽量减少劳动强度;
(2) 精度适中,根据不同的测量地形图要求选用不同的RTK设备;
(3) 操作简便,简约式操作,效率要高;
(4) 属性功能:采集点的类别、种类、高度、坡度、植被覆盖情况、设施使用情况、归属等文字或数字信息;
(5) 处理简单,与GIS数据库接口良好,支持国际、国内通用GIS软件格式。
(6) 数据字典,内容丰富,分类详细。

7 RTK作业

7.1 RTK作业基本条件要求
7.1.1 RTK作业的基本条件要求见表7.1。
RTK观测的基本条件要求                       表7.1
观测窗口状态 卫星数 卫星高度角 PDOP值
良好窗口 ≥5 20º以上 ≤5
勉强可用的窗口 4 15º以上 ≤8
避免观测的窗口 4 15º以上 ≥8
不能观测的窗口 ≤3 
7.1.2  RTK作业应尽量在天气良好的状况下作业,要尽量避免雷雨天气。夜间作业精度一般优于白天。
7.2  卫星预报
7.2.1 RTK作业前要进行严格的卫星预报,选取PDOP<6,卫星数>6的时间窗口。编制预报表时应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何图形强度因子等内容。
7.2.2  卫星预报表的有效期以20天为宜,当超过20天时,应重新采集一组新的概略星历进行预报。
7.2.3 卫星预报时应采用测区中心的经纬度。当测区较大时,应分区进行卫星预报。
7. 3 RTK测量初始化
7.3.1 RTK测量必须在完成初始化后才能进行。初始化可以采用静态、OTF两种。初始化时间长短与距参考站的距离有关,两者距离越近,初始化越快。
7.3.2 推荐静态初化化,只有在运动状态下才进行OTF初始化。OTF方式一般在测量船、汽车等运动载体上使用。
7.4 RTK作业时设备启动状况基本要求
7.4.1 开机后经检验有关指示灯与仪表显示正常后,方可进行自测试并输入测站号(测点号)、仪器高等信息。
7.4.2 接收机启动后,观测员可使用专用功能键盘和选择菜单,查看测站信息接收卫星数、卫星号、卫星健康状况、各卫星信噪比、相位测量残差实时定位的结果及收敛值、存储介质记录和电源情况,如发现异常情况或未预料情况,并及时作出相应处理。
7.5 RTK观测期间的作业要求
7.5.1 不得在天线附近50米内使用电台,10米内使用对讲机。
7.5.2  天气太冷时,接收机应适当保暖;天气太热时,接收机应避免阳光直接照晒,确保接收机正常工作。
7.5.3 RTK作业期间,参考站不允许下列操作:
(1) 关机又重新启动。
(2) 进行自测试。
(3) 改变卫星截止高度角或仪器高度值、测站名等。
(4) 改变天线位置。
(5) 关闭文件或删除文件等。
7.5.4  RTK工作时,参考站可记录静态观测数据,当RTK无法作业时,流动站转化快速静态或后处理动态作业模式观测,以利后处理。
7.5.5 在流动站作业时,接收机天线姿态要尽量保持垂直(流动杆放稳、放直)。一定的斜倾度,将会产生很大的点位偏移误差。如当天线高2m, 倾斜10°时,定位精度可影响3.47cm。
           ⊿S=20*sin10=3.47cm                   (7.10)
7.5.6 RTK观测时要保持坐标收敛值小于5cm。
7.6 RTK测量放样
7.6.1 放样主要进行下列RTK工作:
(1) 测线设计(既可在计算机上设计,也可在手簿上设计);
(2) 基准站设置和参数输入;
(3) 流动站设置和参数输入;
(4) 按设计测量和采点(线路放样时测线上按线路测量和采点);
(5) 查看卫星可见状况显示,自动接受或用户自定义容差,均方根误差(RMS)显示;
(6) 图解式放样,通过前后、左右偏距控制,能快速完成放样工作。
(7) 存储点名、点属性与坐标。
7.7  RTK断面测量
7.7.1 RTK断面测量的工作流程如下:
(1)  建立工作项目。
(2)  进行RTK测量,记录点名、点位属性信息及三维坐标信息。
(3)  将接收机控制器中的数据传输到微机中。
(4)  进行观测点的筛选,删除不必要的观测点。
(5)  形成纵断面和横断面数据文件,根据设计需要,可进一步建立断面测量资料数据库、DEM模型、制作DLG图。
7.8 RTK水下地形测量
7.8.1  RTK配合数字测深仪进行水下地形测量时,应保证RTK与测深仪采集信息同步。根据不同要求进行验潮或非验潮模式下的水深测量。
7.8.2  RTK+测深仪进行水下地形测量时,系统主要由三部分组成:
  (1) 基台分系统:基准控制中心(一般设置于岸上)负责计算差分改正数,记录载波相位等数据,传送基准台定位数据及改正数信息。
  (2) 流动台分系统:流动台负责位置、航向测量,接收GPS定位信号、GPS差分改正数,记录定位数据、载波相位数据等,利用航向及距离数据推算目标上其它作业点的准确地理位置。
(3) 事后处理分系统:负责实时记录GPS接收机的定位数据,并事后对记录数据进行处理,得到高精度位置。
7.8.3 由RTK与数字测深仪组成的自动控制水下测量系统的一般功能:
(1) 驱使系统同步采集各观测数据;
(2) 导航图形和采集数据实时显示;
(3) 差分数据处理和坐标系转换;
(4) 数据编辑;
(5) 图形文件的生成和输出;
(6) 能够校核RTK与测深仪之间的数据延迟;
(7) 能够进行接口参数设置:接口号、传输率、数据位、记录速率及文件格式的选择。
7.8.4 水下地形测量的标准配置是:GPS接收机2套(最好基准站、移动站可互换)、电台2套、水上测量/导航软件1套、测量控制手簿2套、后处理软件一套(动、静态解算和平差、坐标转换)、笔记本电脑一部。
7.8.5 在水下地形测量时,如需进行验潮位测量,可首先用RTK设置于验潮船上,实时测量水位后将改正值输入系统软件后,再进行水下地形测量工作。
7.8.6 在RTK测量水下地形时,为了保持数据链的连续,应尽量保持测量船匀速,不出现显著的加速度。
7.9 RTK测量误差源
7.9.1 RTK测量主要有仪器误差、软件解算误差、对中(对点)误差、基站坐标传算误差、不同时刻卫星状态和观测条件引起的误差等。在观测过程中要注意采取一定的措施克服上述误差。
7.10 RTK测量过程中注意事项
7.10.1  参考站和流动站的项目(任务)设置参数应准确无误。根据不同仪器类型而设置不同,作业时要严格按各仪器配套操作手册要求进行参数设置。
7.10.2  流动站接收机只有经过初始化完成后才能进行RTK测量,初始化分静态初始化或OTF两种。控制测量、放样测量宜采用静态初始化(快速静态或在已知点上),地形点测量可采用OTF初始化。
7.10.3  由于RTK测量有时会出现点位坐标漂移误差,当按设计要求进行RTK作业时,在距离和测回数都按设计掌握时,仍有部分测点超限时,只有通过减小测距和增加测回数加以解决。

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