影響RTK電臺平面控制測量精度因素分析
實時動態(RTK電臺)差分定位原理是在基準站上設置GPS接收機,對所有可見GPS衛星進行連續觀測。根據基準站的已知三維坐標求出各觀測值的校正值(坐標改正數、距離改正數或載波相位),并通過無線電通訊傳輸設備將校正值實時發送給各流動站,流動站將接收的GPS衛星信號與基準站傳來的校正值進行差分計算,從而實時高精度地解算流動站的三維坐標。其工作原理它的系統由GPS接收設備,無線電通訊設備,電子手簿,蓄電池,基站和流動站天線及連線配套設備組成。
RTK電臺
目前,雙頻GPS接收機使用RTK電臺技術,在10km范圍內,實時定位精度可達到厘米級,已廣泛應用于地形測量、地籍測量及各種工程測量等碎部點的數據采集及工程放樣中。實時動態差分定位是GPS技術發展的一個新突破,它即克服了常規測量要求點間通視,費工費時而且點位精度不均勻,同時又避免了GPS靜態及快速靜態定位需要進行后處理。如果采取適當的測量措施,使其滿足一、二級控制測量精度要求,將大大減輕測量作業的勞動強度,提高作業效率。
定位精度及可靠性因素分析
RTK電臺技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術,主要有以下幾個因素。
初始整周模糊度(初始化)
在RTK電臺測量的作業模式中,OTF法(即on the fly,屬運動中解算整周模糊度,即在流動站運動狀態通過觀測至少5個歷元,按一定算法求出整周模糊度之差)已有多種算法,是一種有前途的方法。
在OTF解算未知的模糊值時,至少需要有5顆共同衛星,衛星數越多,解算模糊值時的速度越快,越可靠。研究表明,衛星數增加太多對提高RTK電臺點位精度不顯著,但可提高觀測成果的可靠性。
基準站與流動站間的數據傳輸
由于RTK電臺技術是在兩臺GPS接收機間加一套無線電通訊系統來完成,在流動站完成初始化后,將基準站傳送來的載波觀測信號和流動站接收到的載波觀測信號進行差分處理,實時求解出兩點間的基線值,進而由基準站的坐標求得流動站的WGS-84坐標,通過坐標轉換,即可實時求得流動站的坐標并給出其點位精度。因此,基準站和流動站的觀測質量好壞以及無線電信號傳播質量好壞對定位精度影響很大,主要包括衛星星數、大氣狀況等。
的測量誤差
對流層和電離層都會對GPS信號傳播造成影響,基線越長,影響越大。當基線較短時,其影響能夠模擬,殘差可通過觀測值的差分處理得到削弱或消除。環境對RTK電臺影響的主要因素有地形、基準站與流動站之間的障礙物、覆蓋物、多路徑效應誤差、電波干擾等。觀測方案和觀測者的操作對RTK電臺結果的質量和可靠性影響也很大,如:基準站位置的選擇、校正點的選取、對中誤差、天線姿態、觀測次數等。
精度可靠性試驗方法
用靜態測量結果進行試驗
作為RTK電臺測量起算數據的高級控制網,一般用GPS靜態獲得,具有很高的可靠性。為檢核坐標轉換參數、已已知點納入到測量鏈中的方式進行檢查,這是一種十分有效的方法,可在任何情況下時使用。即在布測控制網時用靜態GPS或全站儀多測出一些控制點,批量作業前用RTK電臺測出這些控制點的坐標進行比較檢核,發現問題即采取措施改正。
雙基站或多基站試驗檢測
在測區內同時建立兩個以上基準站,每個基準站采用不同的頻率發送改正數據,流動站用變頻開關選擇性地分別接收每個基準站的改正數據,從而得到兩個以上解算結果,比較這些結果就可檢驗其質量狀況。這種方法的變通是在不同時段兩次架站,但缺點是工作效率較低,所以使用不多。
為保證RTK電臺測量精度的可靠,在同一地區,可以建立多個固定的基準站點,并統一求解轉換參數和基準站點的WGS-84坐標。在RTK電臺測量過程中,對同一待測點,用不同基準站點分別測量坐標,在限差范圍內求均值。有條件的單位或地區,即具有多套相同型號GPS-RTK電臺儀器的單位或地區,可分別同時在多個基準站點架基準站,同一臺流動站只需改變每個基準站發射電臺的頻道,就可分別測出對應不同基準站的同一點的坐標,不但起檢驗的作用,而且能提高RTK電臺精度。
不同時段測量試驗
對于缺少其他檢驗條件的待測點,還可以用同一基準站在不同時段(如隔幾天)測量,若結果不同,則必有一個是錯誤的,需再次測量;若結果在限差范圍內,則說明測量值正確,可取中數。
測前測后的控制點檢驗
為保證RTK電臺測量的可靠性,建議在每個基準站點附近設立幾個檢驗控制點,每次RTK電臺作業前,在架好基準站