一、RTK到底是什么?
如下圖所示的主機(jī)就是我們口中說的RTK,依托于導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)定位,也可以叫GPS接收機(jī)或者GNSS接收機(jī)。
RTK(Real - time kinematic,實(shí)時動態(tài))載波相位差分技術(shù),是實(shí)時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法,將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī),進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。這是一種新的常用的衛(wèi)星定位測量方法,以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實(shí)時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態(tài)實(shí)時差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑,它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新的測量原理和方法,極大地提高了作業(yè)效率。
二、RTK是如何實(shí)現(xiàn)高精度定位的?
在科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略驅(qū)動下,北斗RTK定位技術(shù)迎來了廣闊的發(fā)展機(jī)遇,不斷向高精度位置服務(wù)領(lǐng)域發(fā)展,賦能千行百業(yè)數(shù)字化發(fā)展,極大促進(jìn)了我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1、搜星
RTK搜到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)里面,會包含衛(wèi)星的軌道信息(位置)和時間信息。已知衛(wèi)星信號傳播到RTK上所用的時間乘以傳播速度(默認(rèn)光速)得到衛(wèi)星與RTK之間的距離,通過距離以及每顆衛(wèi)星已知的坐標(biāo)(X,Y,Z)建立公式,算出RTK當(dāng)前的坐標(biāo) (X,Y,Z),搜到的衛(wèi)星越多,已知量越多,RTK定位精越高。
2、差分源、基站
由于衛(wèi)星信號在傳播過程中受到,電離層、對流層、多路徑效應(yīng)等因素的影響,單臺RTK定位的精度只能達(dá)到5米左右,也就是我們常說的單點(diǎn)解,想要提升RTK定位精度,就必須引入差分源,采用相對定位的方式消除共同的未知誤差。
即1臺RTK作為基站,實(shí)時的將收到的衛(wèi)星信號等信息發(fā)送給移動站,與移動站收到的相同衛(wèi)星信號等信息進(jìn)行求差運(yùn)算,以達(dá)到厘米級的定位精度,也就是我們所說的固定解。如果RTK所處環(huán)境搜星數(shù)量少或者搜星質(zhì)量差(如樹下、樓宇等環(huán)境),一定程度上會影響RTK固定效果和定位精度。采用相對定位的原理實(shí)現(xiàn)厘米級定位精度,實(shí)際上就是假設(shè)基站與移動站所收到的誤差是一樣的,兩者之間距離越遠(yuǎn),精度越差。
三、差分源分類
1、電臺模式
基站通過電臺將差分信息以電磁波的形式傳給移動站。
基站移動站需保證:電臺通道、協(xié)議、頻點(diǎn)一致,方可通信。
2、網(wǎng)絡(luò)模式 / CORS基站
基站通過網(wǎng)絡(luò)的模式將差分信息傳給移動站
移動站需輸入基站的IP、端口、接入點(diǎn)、賬號、密碼等信息,且移動站需要能上網(wǎng)。
兩種模式的優(yōu)缺點(diǎn):
網(wǎng)絡(luò)模式作業(yè)距離廣,現(xiàn)在有全國覆蓋的CORS基站,基本一個賬號在全國都能使用。
電臺模式由于是通過電磁波傳播,傳播過程中如遇到高樓、樹林,均會使信號衰減,影響作業(yè)距離,一般作業(yè)距離在2-15 公里。
網(wǎng)絡(luò)模式受運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)信號影響,在山區(qū)等網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)地區(qū),使用該模式可能會受影響,這種情況下一般采用電臺模式作業(yè)。
RTK測量流程主要包括以下步驟:
儀器架設(shè)。選擇一個視野開闊且地勢較高的地方架設(shè)基站,并確保基站附近沒有高樓、密林、大面積水塘或高壓輸電線等干擾源。
1基準(zhǔn)站設(shè)置。打開GPS基準(zhǔn)站接收機(jī),進(jìn)行必要的設(shè)置,如選擇外掛UHF電臺基站模式,并連接手簿進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)建和基站坐標(biāo)設(shè)置。
移動站設(shè)置。將移動站天線置于適當(dāng)位置,進(jìn)行必要的設(shè)置,如選擇內(nèi)置UHF電臺移動站模式,并連接到手簿。
求轉(zhuǎn)換參數(shù)。在測量區(qū)域中至少需要兩個已知點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù),以求解轉(zhuǎn)換參數(shù),這些參數(shù)用于將RTK測量的WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)厮璧淖鴺?biāo)系統(tǒng)。
2已知點(diǎn)檢核。在已知點(diǎn)上進(jìn)行測量,確認(rèn)不同坐標(biāo)系之間的參數(shù)轉(zhuǎn)換是否準(zhǔn)確有效。
3測量與放樣。在作業(yè)區(qū)域進(jìn)行測量或放樣作業(yè),獲取目標(biāo)成果。
數(shù)據(jù)導(dǎo)出。從手簿中導(dǎo)出數(shù)據(jù),拷貝至電腦中進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理。
此外,RTK測量流程還涉及到點(diǎn)校正、基站平移等操作,以確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性