摘 要:由于GPS技术的快速发展,其研究成果被越来越多的应用于实践当中,将RTK技术应用于线路施工测量中,能提高工作效率、节约人力。通过对RTK工作原理、测量基本条件及测量精度的介绍及运用实例,说明RTK技术能较好运用于线路施工。
1.引言
随着社会科技技术的发展,测量技术也取得了快速发展,传统方法正逐渐被新的、先进的方法取代。RTK(Real Time Kinematic)是一种实时动态的测量技术,其根据是通过载波相位观测,进行实时差分的一种GPS技术,能够实时获得测站点在指定的坐标系统中的三维定位结果,运用该方法使得测量技术取得了突破性的进展,通过利用参考站与移动站之间的观测误差空间的相关性,用差分的方式,降低了移动站观测值中大部分的误差,从而提高定位的精度。
2.RTK简介
2.1 RTK系统工作原理
RTK的构成包括三个方面:基准站数据接收设备、数据传输系统、流动站数据接收设备[1]。其工作原理是:安置一台GPS接收机在基准站上,作为参考站,对卫星进行连续不间断地观测,同理在移动站上安置接收机接收信号,此时,基准站与移动站上接收机同时接收同一卫星发射信号。同时,基准站接收机获得的观测数据通过与已知位置信息进行比较,获得差分的改正值,实时利用传输设备将数据发给移动站,移动站同时获得两种数据,根据相对定位的原理,实际可以获得基准站与移动站间的三维坐标差及精度△X、△Y、△H,由已知的基准站的坐标得到各移动站点的WGS-84坐标,再通过坐标转换得到相应的平面坐标及海拔高。
2.2 RTK测量基本条件
进行RTK测量前,首先必须进行初始化,由于移动站在测量过程中需要搬站变化,在进行这一操作时,为了不影响测量精度,移动站换站过程中,不能关机,也不能使失锁,否则必须重新进行初始化,影响测量工作效率。
利用RTK进行测量时,首先要求能接收到4颗及以上卫星信号,然后要求基准站与移动站能同时、连续地接收卫星信号,同时,对移动站而言,应能够接收基准站所发出的差分信号。
2.3RTK技术的优点
与常规测量技术相比,RTK测量具有较多的优点[2]。运用RTK自动记录数据的功能,减少外业工作量,其测量工作只需一人通过变换换移动站,利用电子手簿便能完成,因此能够节约人员数;由于点的误差随机产生,点位的精度分布较均匀,不存在误差传递与累积,定位快且精度较传统测量方法高;由于RTK无需考虑通视条件,设一站便可观测较广的范围,具有远距离观测三维坐标的能力,获得数据的时间短、速度快、劳动强度低,作业效率高。
因此,,由于RTK技术具有上述优点,因此,在很多方面得到了广泛地应用。
2.4RTK测量精度分析
RTK测量误差受到接收机钟差以及卫星改正参数残差影响,但RTK技术采用差分法,能够使利用载波相位观测改正后的残差值得到降低,其测量精度能达到厘米级。下面将分别对RTK的平面精度与高程精度作介绍[3]。
(1)平面精度
一般RTK的平面标称精度为10mm+2ppm,该精度与可接收信号卫星数有关,接收的卫星数越多,误差越小,认为可接收到5颗卫星信号即可达到标称精度。研究及实际观测结果表明,在4公里半径内利用RTK测量的精度较高,超过该范围则误差将明显增大。
(2)高程精度
一般RTK的高程标称精度为20mm+2ppm,该精度与可接收卫星数相关,超过6颗标准差变化不明显,减少一颗则标准差明显增加;高程精度还与垂直精度因子(VDOP)相关,垂直精度因子小于2,结果最优,大于4时,虽然精度仍优于标称精度,但标准差明显增大。
对于各种不同等级的测量,RTK技术设计要求[4]如下表2.1所示。
表2.1 不同等级RTK测量技术设计要求
3.RTK技术在线路施工中的应用
本文以RTK在某地330kv送电线路定线放样测量施工中的应用为例进行说明。
该线路全长91km,所经之地大都地势较高且难以通视,这不利于用全站仪完成任务,故选用RTK技术完成线路施工。该线路作业的原则是使得在两转角点间存在直线性,按照规范要求,其平面精度在应在±3cm内。
为了基准站的设立 [1] [2] 下一页
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