RTK基礎(chǔ)知識，值得收藏

哈爾濱RTK公司為您介紹關(guān)于RTK基礎(chǔ)知識原理一：實時載波相位差分

我們知道，在利用GPS進行定位時，會受到各種各樣因素的影響(見上節(jié)中的GPS誤差源),為了消除這些誤差源,必須使用兩臺以上的GPS接收機同步工作。GPS靜態(tài)測量的方法是各個接收機獨立觀測，然后用后處理軟件進行差分解算。那么對于RTK測量來說，仍然是差分解算，只不過是實時的差分計算。

也就是說，兩臺接收機（一臺基準站，一臺流動站）都在觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，同時，基準站通過其發(fā)射電臺把所接收的載波相位信號（或載波相位差分改正信號）發(fā)射出去；那么，流動站在接收衛(wèi)星信號的同時也通過其接收電臺接收基準站的電臺信號；在這兩信號的基礎(chǔ)上，流動站上的固化軟件就可以實現(xiàn)差分計算，從而準確地定出基準站與流動站的空間相對位置關(guān)系。在這一過程中，由于觀測條件、信號源等的影響會有誤差，即為儀器標定誤差,一般為平面1cm+1ppm，高程2cm+1ppm。

空間相對位置關(guān)系不是我們要的最終值,因此還有一步工作就是把空間相對位置關(guān)系納入我們需要的坐標系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標,而我們平時用的則是北京54坐標系或西安80坐標系,所以要通過坐標轉(zhuǎn)換把GPS的觀測成果變成我們需要的坐標。

RTK基礎(chǔ)知識原理二：坐標轉(zhuǎn)換

這個工作有多種模型可以實現(xiàn)，我們的軟件采用的是平面與高程分開轉(zhuǎn)換，平面坐標轉(zhuǎn)換采用先將GPS測得成果投影成平面坐標，再用已知控制點計算二維相似變換的四參數(shù)，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準點計算出該測區(qū)的待測點的高程異常，從而求出他們的高程。坐標轉(zhuǎn)換也會帶來誤差，該項誤差主要取決于已知點的精度和已知點的分布情況。

從上可以看出，RTK的測量精度包括兩個部分，其一是GPS的測量誤差，其二是坐標轉(zhuǎn)換帶來的誤差。

對于南方RTK設備來說，這兩項誤差都能夠反映，GPS的測量誤差在實時測量時可以從手簿上的工程之星中看得到（HRMS和VRMS）。

對于坐標轉(zhuǎn)換誤差來說，又可能有兩個誤差源，一是投影帶來的誤差，二是已知點誤差的傳遞。當用三個以上的平面已知點進行校正時，計算轉(zhuǎn)換四參數(shù)的同時會給出轉(zhuǎn)換參數(shù)的中誤差（北方向分量和東方向分量,必須通過控制點坐標庫進行校正才能得到)。

值得注意的是，如果此時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換參數(shù)中誤差比較大（比如，大于5cm）,而在采集點時實時顯示的測量誤差在標稱精度范圍之內(nèi)，則可以判定是已知點的問題(有可能找錯點或輸錯點)，有可能已知點的精度不夠，也有可能已知點的分布不均勻。

當平面已知點只有兩個時，則只能滿足計算坐標轉(zhuǎn)換四參數(shù)的必要條件，無多余條件，也就不能給出坐標轉(zhuǎn)換的精度評定,此時，可以從查看四參數(shù)中的尺度比ρ來檢驗坐標轉(zhuǎn)換的精度，該值理想值為1，如果發(fā)現(xiàn)ρ偏離1較多（比如：|ρ-1|≧1/40000，超出了工程精度），則在保證GPS測量精度滿足要求的情況下，可判定已知點有問題

RTK基礎(chǔ)知識：RTK測量注意事項

參考站要求

參考站的點位選擇必須嚴格。因為參考站接收機每次衛(wèi)星信號失鎖將會影響網(wǎng)絡內(nèi)所有流動站的正常工作。1）周圍應視野開闊，截止高度角應超過15度,周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。2）參考站應盡量設置于相對制高點上，以方便播發(fā)差分改正信號。3）參考站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。關(guān)注并星標《測繪之家》微信公眾號，獲取更多測繪技術(shù)干貨。４）RTK作業(yè)期間，參考站不允許移動或關(guān)機又重新啟動，若重啟動后必須重新校正。５）參考站連結(jié)必須正確，注意虛電池的正負極（紅正黑負）．６）參考站主機開機后，需等到差分信號正常發(fā)射方可離開參考站，Ｓ８２表現(xiàn)為ＤＬ指示燈每５秒鐘快閃２次．Ｓ８６表現(xiàn)為ＲＸ指示燈每５秒鐘快閃２次。

流動站要求

１）在RTK作業(yè)前，應首先檢查儀器內(nèi)存容量能否滿足工作需要，并備足電源。

２）在打開工程之星之后，首先要確保手簿與主機藍牙連通。

３）為了保證RTK的高精度,有三個以上平面坐標已知點進行校正，而且點精度要均等，并要均勻分布于測區(qū)周圍,要利用坐標轉(zhuǎn)換中誤差對轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度進行評定.如果利用兩點校正,一定要注意尺度比是否接近于1。

４）由于流動站一般采用缺省2m流動桿作業(yè)，當高度不同時，應修正此值。

５）在信號受影響的點位，為提高效率，可將儀器移到開闊處或升高天線，待數(shù)據(jù)鏈鎖定達到固定后，再小心無傾斜地移回待定點或放低天線，一般可以初始化成功。

RTK簡易操作步驟（以S82為例）

1、基準站部分

１）架好腳架于已知點上，對中整平（如架在未知點上，則大致整平即可）。

２）接好電源線和發(fā)射天線電纜。注意電源的正負極正確（紅正黑負）。

３）打開主機和電臺，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當衛(wèi)星數(shù)和衛(wèi)星質(zhì)量達到要求后（大約１分鐘），主機上的ＤＬ指示燈開始５秒鐘快閃２次，同時電臺上的TX指示燈開始每秒鐘閃１次。這表明基準站差分信號開始發(fā)射，整個基準站部分開始正常工作。

2、移動站部分

１）將移動站主機接在碳纖對中桿上，并將接收天線接在主機頂部，同時將手簿夾在對中桿的適合位置。

２）打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定的條件后，主機上的ＤＬ指示燈開始１秒鐘閃１次（必須在基準站正常發(fā)射差分信號的前提下），表明已經(jīng)收到基準站差分信號。關(guān)注并星標《測繪之家》微信公眾號，獲取更多測繪技術(shù)干貨。

３）打開手簿，啟動工程之星軟件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷啟動后則桌面上的快捷方式消失，這時必須在Flashdisk中啟動原文件（我的電腦→Flashdisk→ＳＥＴＵＰ→ERTKPro2.0.exe）。

４）啟動軟件后，軟件一般會自動通過藍牙和主機連通。如果沒連通則首先需要進行設置藍牙（工具→連接儀器→選中“輸入端口：７”→點擊“連接”）。

５）軟件在和主機連通后，軟件首先會讓移動站主機自動去匹配基準站發(fā)射時使用的通道。如果自動搜頻成功，則軟件主界面左上角會有信號在閃動。如果自動搜頻不成功，則需要進行電臺設置（工具→電臺設置→在“切換通道號”后選擇與基準站電臺相同的通道→點擊“切換”）。

６）在確保藍牙連通和收到差分信號后，開始新建工程（工程→新建工程），依次按要求填寫或選取如下工程信息：工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設置、四參數(shù)設置（未啟用可以不填寫）、七參數(shù)設置（未啟用可以不填寫）和高程擬合參數(shù)設置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。

RTK基礎(chǔ)知識：校正方法

方法一：利用控制點坐標庫求四參數(shù)。

在控制點坐標庫界面中點擊“增加”，根據(jù)提示依次增加控制點的已知坐標和原始坐標，一般至少２個控制點，當所有的控制點都輸入以后察看確定無誤后，單擊“保存”，選擇參數(shù)文件的保存路徑并輸入文件名，建議將參數(shù)文件保存在當前工程下文件名result文件夾里面，保存的文件名稱以當天的日期命名。完成之后單擊“確定”。然后單擊“保存成功”小界面右上角的“OK”，四參數(shù)已經(jīng)計算并保存完畢。

方法二：校正向?qū)В@時又分為兩種模式。

注意：此方法只在此介紹單點校正，一般是在有四參數(shù)或七參數(shù)的情況下才通過此方法進行單點校正。1）基準站架在已知點上選擇“基準站架設在已知點”，點擊“下一步”，輸入基準站架設點的已知坐標及天線高，并且選擇天線高形式，輸入完后即可點擊“校正”。系統(tǒng)會提示你是否校正，并且顯示相關(guān)幫助信息，檢查無誤后“確定”校正完畢。2）基準站架在未知點上選擇“基準站架設在未知點”，再點擊“下一步”。輸入當前移動站的已知坐標、天線高和天線高的量取方式，再將移動站對中立于已知點上后點擊“校正”，系統(tǒng)會提示是否校正，“確定”即可。

注意：如果當前狀態(tài)不是“固定解”時，會彈出提示，這時應該選擇“否”來終止校正，等精度狀態(tài)達到“固定解”時重復上面的過程重新進行校正。將對中桿對立在需測的點上，當狀態(tài)達到固定解時,利用快捷鍵＂Ａ＂開始保存數(shù)據(jù)。