常規的GPS測量方法,如靜態、快速靜態和動態測量,需要事後求解才能獲得厘米級精度,而R TK是壹種可以在野外實時獲得厘米級定位精度的測量方法。它采用載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的壹個重大裏程碑。它的出現為工程放樣、礦業權實地核查等各種控制測量提供了便利,大大提高了外業工作效率。
高精度GPS測量必須采用載波相位觀測,RTK定位技術是壹種基於載波相位觀測的實時動態定位技術,可以實時提供站點在指定坐標系下的三維定位結果,達到厘米級精度。在RTK工作模式下,參考站通過數據鏈將其觀測值和站坐標信息傳輸給流動站。移動站不僅采集GPS觀測數據,還通過數據鏈接收參考站的數據,並在系統中形成差分觀測值進行實時處理,給出厘米級定位結果,時間不超過壹秒。移動站可以是靜止的或運動的;可以在進入動態運行前定點初始化,也可以在動態條件下直接啟動,在動態環境下完成周模糊度的搜索和求解。整個周末固定已知數的求解後,就可以進行每個歷元的實時處理。只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,流動站就能隨時給出厘米級的定位結果。
RTK技術的關鍵在於數據處理技術和數據傳輸技術。RTK定位需要參考站接收機實時向流動站接收機傳輸觀測數據(偽距觀測值和相位觀測值)和已知數據。數據量比較大,壹般需要9600的波特率,在電臺中實現並不困難。R TK可以在建立自己的控制網後使用,而network RTK不需要建立自己的控制網。
Network R TK集GPS、無線通信、計算機技術和網絡管理於壹體,在測繪技術方面正顯示出巨大的優勢。整個系統由幾個GPS連續運行參考系統(CORS)和壹個控制中心組成。壹個CORS站的造價在50萬左右,壹個省級系統壹般由40 ~ 70個基站組成。整個網絡系統由五部分組成:固定參考站系統、網絡控制中心、數據傳輸系統、數據傳輸和廣播系統以及用戶系統。固定參考站負責收集衛星數據並將其傳輸到控制中心。參考站和控制站之間的數據鏈路可以通過光纜、互聯網或普通電話線;控制中心由VR S(虛擬參考站)虛擬參考站管理軟件、計算機和通信系統組成。它接收來自固定參考站的數據和來自用戶的粗略坐標。計算機根據用戶的位置,計算出壹組最佳數據,修正衛星軌道誤差,電離層、對流層、大氣折射引起的誤差,將高精度差分信號傳輸給用戶,相當於在移動臺(用戶)附近幾十米建立壹個虛擬參考站,解決了傳統RTK工作距離的問題,使用戶獲得穩定的厘米級精度測量結果。
與傳統RTK相比,網絡RTK具有明顯的優勢。雙星系統(GPS+GLO NASS雙系統導航定位)是GPS RTK發展的熱點,可接收約14 ~ 20顆衛星,是常規RTK無法比擬的。該技術使GPS設備在最短的時間內達到厘米級精度,具有最強的抗幹擾和屏蔽能力。虛擬參考站提高了RTK定位的質量和距離,增強了RTK的可靠性,減少了初始化時間。VRS技術可以使RTK定位平面的位置精度1 ~ 2cm在50km左右,而不需要建立自己的參考站。傳統的R TK每次都必須建立自己的參考站,網絡RTK避免了精度參差不齊和重復設站帶來的誤差;經濟上節省人力物力,只要到管理部門登記,繳納費用,隨時可以得到理想的結果。
(二)網絡知識的應用
本次礦業權實地核查中,對於能夠長期接收GPS作業現場信號的測區,無需地面控制測量,直接通過快速靜態定位和網絡R TK獲取控制點信息。在有網絡R TK的地區,可以優先使用網絡R TK系統,提高工作效率。
使用network R TK的前提條件是測區內有公認的network R TK參考站,接收機能連續穩定地接收到良好的衛星信號和網絡信號。數據轉換由網絡RTK管理部門處理。
有關network R TK使用的記錄格式,請參見附錄g。
壹般規定網絡R TK不能作為控制點。根據礦業權實地核查的精度要求,允許在礦區內引入控制點工作。校準差是指已知點的幾次測量的平均值比已知點的差的結果。