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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 ] 【

8 RTK仪器设备的技术要求

8.1 RTK基本配置要求
8.1.1 参考站的基本配置要求
双频RTK GPS接收机,双频天线和天线电缆, 基准站数据链电台套件, 基准站控制件(计算机控制、显示和参数设置等), 脚架、基座和连接器,仪器运输箱等。
8.1.2 流动站的基本配置要求:
RTK GPS接收机,双频GPS天线和天线电缆, 流动站数据链电台套件,手持计算机控制或数据采集器(含各种实用软件),手簿托架, 2米流动杆,流动站背包,仪器运输箱等。
8.1.3 数据链的基本配置:由调制解调器和电台组成。数据链频率可调,发射天线通常应分为鞭状天线与1/2波长天线两种。
8.2  RTK接收机的一般标称精度要求
8.2.1  RTK的定位精度一般为平面10mm+2ppm,高程20mm+2ppm;
8.2.2  RTK作用距离: 标称:15Km; 一般应为:6-10Km (与当地环境有关) 。
8.2.3  在中国沿海有信标地区,实时DGPS定位精度1m,DGPS作业距离50km。
8.3 RTK主要物理性能要求
8.3.1  标准12V电源(推荐),功耗低。
8.3.2 体积小,重量轻。
8.3.3 工作温度范围大,并防水、防尘、防晒、防震。
8.3.4 有功能强劲的处理软件。
8.3.5 冷启动:60秒,热启动:10秒,再捕获:1秒。
8.3.6 存储器容量大(最好是内存与PC卡都有)。
8.3.7 定位数据更新速率:10次/秒。
8.3.8  数据输出有  RTCM-SC104 、NMEA 0183两种格式。
8.3.9  参考站或流动站可以互换(建议)。
8.3.10 24通道C/A码、P码及L1/L2载波相位接收机。
8.4 建议的扩展功能和特点
8.4.1 具备L2 上C/A码、第三个民用GPS频道L5、WAAS、INMARSAT等功能,并内置WAAS和EGNOS。
8.4.2 双频系统(GPS+GLONASS)。
8.4.3 操作方便、性能稳定可靠、故障率低、可靠性高(优于 99.99%)。
8.4.4 数据链能同时支持多种数据通信手段接收来自参考站的信息。如UHF、GSM信号方式或者任意通信方式的组合来建立数据链的系统。
8.4.5 RTK测量在30km范围内精度可达到2cm以下。
8.4.6 可连接其他外部测量设备,形成超站仪。
8.5 RTK随机后处理软件性能要求
8.5.1  应有的主要功能模块:系统配置设置、作业计划、项目管理、数据输入、数据处理、椭球设置、地图投影、地球模型、处理报告、网的设计与最小二乘平差、代码和属性清单、调阅与编辑、坐标转换、GIS、CAD输出。
8.5.2  从软件工程设计角度要求
(1)  软件应为多用户、多界面的操作系统。
(2)  输出数据格式可以用户定义,可兼容其它品牌GPS的数据,可直接输出其它应用软件的数据格式,不需编制格式转换软件。
(3)  数据处理能以自动和人工两种方式进行。
(4)  能够对数据成果进行科学的整体评价。
8.5.3 有关操作手册、说明书齐全。
8.6 RTK设备的检验与维护
8.6.1  可按《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》(CH8016-1995)有关规定执行。
9 数据后处理

9.1 数据下载
   RTK数据下载一般采用随机接收机配备的商用软件。下载信息应包括点名、三维坐标、点属性、坐标残差等信息。
9.2 数据检查、分析
根据精度要求和实际情况、软件的功能和精度,分析下载的数据,查看是否各测回值满足要求,收敛误差满足要求等,点属性是否齐全。
9.3 重测与补测
    当一个点或一组点成果经检查达不到设计要求时,必须进行重测或补测。重、补测应按原设计方法、精度要求进行。
9.4 编辑与输出
对多测回数据求平均值后,编辑成一定格式,或制作表格直接输出,或制成GIS数据源产品,提供GIS数据库使用。

10 RTK技术推广应用的一般原则

10.1  RTK技术推广应用的基本思想
10.1.1 RTK技术的推广应用应遵循RTK的工作原理、基本性能、精度指标
而定,当作为完整的系统化解决方案(Total Systematic Solution)的定时器、定位器OLE附件时,要考虑与其基本功能特点相适应。
10.1.2 GPS差分定位技术可分为单基准站差分(微型网)、多基准站的局域差分(局域网LADGPS)和广域差分(广域网WAAS)。广域、局域、微型GPS差分网络是至关重要的GPS整体解决方案。而RTK技术是基于微型网技术,它只在较小的区域范围内使用。
10.1.3  目前,一些新的RTK设备已经具有USB传输功能、红外数据传输功能和蓝牙(BlueTooth)功能等一些新的功能特点,RTK操作应向个性化、实用化方向发展。
10.2 RTK技术的推广应用的主要方向
10.2.1双星系统(GPS+GLONASS双系统导航定位)是GPS RTK发展的热点,它可接收14-20颗卫星左右,是常规RTK所无法比拟的,该技术使GPS设备具备最短时间达到厘米级精度的能力与最强的抗干扰遮挡能力。
10.2.2  VRS(Virtual Reference Station虚拟参考站)正在改善着RTK定位的质量和距离,增强RTK的可靠性,并减少OTF初始化的时间。VRS技术,可以在50Km左右时使RTK定位平面位置精度为1—2cm,并无需设立自己的基准站。其应用领域将逐渐涵盖陆地测量、地籍测量、航空摄影测量、GIS、设备控制、电子和煤气管道、变形监测、精准农业、水上测量、环境应用等诸多领域。
10.2.3  GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一,也是全球发展最快的三大信息产业(蜂窝网Mobile cellular/PCS、 因特网Internet/Intranet/Extranet和全球定位系统GPS)之一。GPS与计算机、通信、GIS、RS等技术的集成与融合必将使GPS技术的应用领域得到更大范围的拓广。我们必须立足于“三条黄河”建设,充分利用GPS技术,发挥高新技术RTK的独特优势,为治黄服务。

11 成果检验

11.1 由于RTK技术目前正处于推广应用阶段,外业工作应加强对RTK成果的检验。对RTK成果的外业检查可以采用下列方法进行:
(1) 与已知点成果的比对检验;
(2) 重测同一点的检验;
(3) 已知基线长度测量检验;
(4) 不同参考站对同一测点的检验。
11.2 在进行RTK作业时,应认真总结作业方法,统计测量精度,做好测量报告的编写工作,以便完善RTK操作规程。
11.3 RTK成果的最终检查验收可按有关具体的规范标准与特定设计书要求进行。
11.3.1 《测绘产品检查验收规定》(CH1002-1995);
11.3.2 《测量产品质量评定标准》(CH1003-1995);
11.3.3  各测区技术设计书。

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