全球卫星定位系统在实时动态测量（RTK）中的现况分析【摘要】随着全球定位系统(gps)技术的快速发展，
rtk(realtime kinematic)测量技术也日益成熟。rtk技术，是测量技术与数据传输技术的结合，是测量技术中的一个新突破，极大地提高了测量工作作业的效率。本文主要阐述了rtk技术的含义、工作原理、优缺点，还分析了rtk技术在城市测量中的注意事项。【关键词】rtk;gps;城市测量;定位
全球卫星定位系统技术的应用
１．rtk技术的发展现状
全球卫星定位系统技术的发展是一个漫长的过程，从上个世纪七十年代由美国率先发起研制，如今发展已初具规模。全球卫星定位系统主要是为了实现实施三维导航与定位能力和解决大地测量问题的一项空间技术。随着全球定位系统(gps)技术的快速发展，
rtk(real-time kinematic)测量技术也日益成熟，测量技术逐步在测绘中得到应用，尤其是在城市各方面测量中的应用。rtk测量技术因其精度高、实时性和高效性，已逐步应用于城市图根测量、工程放样、碎部测量、地籍测量等诸多方面，并且正在向城市一、二级导线(gps)控制测量方向拓展，使得其在城市测绘中的应用越来越广。rtk技术，是测量技术与数据传输技术的结合，是测量技术中的一个新突破。常规的gps测量方法，如静态、快速静态等方法都需要事后进行解算才能获得可使用的坐标数据，而rtk是能够在
野外实时得到较高精度数据的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(real-time kinematic)方法，是gps应用的重大里程碑。它的出现为工程放样、地形测图以及各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。gps的出现是测绘行业的一次革命，而rtk技术的出现，使得gps可以更广泛地应用于测绘行业的各个方面。现在许多城市已在或准备建立城市gps综合服务网，直接为城市测量、交通、公安及气象等领域服务。利用gps综合网基准站连续发布的高精度gps信息，使得城市gps用户能够快速实时、准确地确定其空间地理信息，届时，rtk将会更方便、更精确、更灵活、更可靠。随着rtk技术的不断发展与完善，它将成为未来城市测量的主导测量模式，开辟城市测量的新理念。
2.rtk技术所存在的问题
rtk技术灵活、方便的特点使其在城市测量中有广阔的应用前景，但是由于城市现代通信业的高度发达，城市建筑的高大化和装潢材料的强反射性，市区道路车流量大且行动缓慢等因素，使得rtk作业受到一定的影响。主要表现在：受卫星状况的影响，受电离层影响，受数据链电台传输距离影响，受对空通视环境影响，受高程异常问题影响，等等。还有rtk技术的精度也是一个长期以来为大家所关注的一个方面。
3.rtk测量的基本原理
rtk 测量模式要求至少两台同时工作的gps接收机。在两台套接
收机的rtk 测量系统中，其中一台接收机被指定为基准站，另外一台为流动站，基准站接收机通常置于一个己知点上，即经度、纬度和高度己知的点。基准站系统采集来自可用卫星的原始数据。该原始数据经包装后，由串行端口送往待命的无线电发射机。发射机对包装后的原始数据进行广播。流动站电台接收基准站发来的包含基准站接收gps原始数据的信息，电台将收到的基准原始数据经由串口转往流动站接收机，与此同时，流动站gps接收机会在其当前位置采集本机的原始数据。来自基准站gps接收机与流动站gps接收机的原始数据汇集在流动站接收机中处理，得出两个接收机之间精确到亚厘米级的基线向量。最后，流动站接收机利用己知基准站位置和基线向量来计算流动站位置坐标，从而得到用户所需的三维坐标。
4.rtk技术的优缺点
4.1rtk技术的优点
rtk技术以其卓越的优势很快地有了自己的市场，其优势就在于：4.1.1作业效率高
在一般的地形地势下，高质量的rtk 设站一次即可测完5km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，每个放样点只需要停留1～2s，就可以完成作业。
4.1.2定位精度高，没有误差积累
只要满足rtk的基本工作条件，在一定的作业半径范围内(一般为5km)，rtk的平面精度和高程精度都能达到厘米级，且不存在误差积累。
4.1.3快速提供三维坐标
通常rtk接收机通过实时处理就能得到厘米级精度的三维坐标。
4.1.4全天候作业
rtk技术不要求两点间满足光学通视，只需要满足“电磁波通视和对空通视的要求”，因此和传统测量相比，rtk 技术作业受限因素少，几乎可以全天候作业。
4.1.5 rtk作业自动化、集成化程度高
rtk可胜任各种测绘外业。流动站配备高效手持操作手簿，内置专业软件可自动实现多种测绘功能，减少人为误差，保证了作业精度。
4.2 rtk技术的缺点
4.2.1受卫星状况限制
gps系统的总体设计方案是在1973年完成的，受当时的技术限制，总体设计方案自身存在很多不足。随着时间的推移和用户要求的日益提高，gps卫星的空间组成和卫星信号强度都不能满足当前的需要，当卫星系统位置对美国是最佳的时候，世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。例如在中、低纬度地区每天总有两次盲区，每次20～30min，盲区时卫星几何图形结构
强度低，rtk测量很难得到固定解。同时由于信号强度较弱，在对空遮挡比较严重的地方gps无法正常应用。
4.2.2受电离层影响
白天中午，受电离层干扰大，共用卫星数少，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行测量。根据我们的实际经验，每天中午12～13点，rtk测量很难得到固定解。
4.2.3受数据链电台传输距离影响
数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响，如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。另外，当rtk作业半径超过一定距离时，测量结果误差超限，所以rtk的实际作业有效半径比其标称半径要小，工程实践和专门研究都证明了这一点。
4.2.4受对空通视环境影响
在山区、林区、城镇密楼区等地作业时，gps卫星信号被阻挡机会较多，信号强度低，卫星空间结构差，容易造成失锁，重新初始化困难甚至无法完成初始化，影响正常作业。
4.2.5受高程异常问题影响
rtk作业模式要求高程的转换必须精确，但我国现有的高程异常分布图在有些地区，尤其是山区，存在较大误差，在有些地区还是空白，这就使得将gps大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难，精度也不均匀，影响rtk 的高程测量精度。
4.2.6不能达到100%的可靠度
rtk 确定整周模糊度的可靠性为95%～99%，在稳定性方面不及全站仪，这是由于rtk较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故[4]。
5.rtk技术应用中的问题及解决方法
rtk技术在城市测量中有广阔的应用前景，但是由于城市特殊的环境，存在诸多不利于rtk作业的因素，诸如强大的无线电网络、高大的建筑等。主要有以下几方面：
5.1参数的转换。
①为了提高数据的可靠性，最好选择5颗以上的点利用最小二乘法求解转换参数。为了检验转换参数的精度与正确性，还应当选用1～2个点不参与转换计算，而直接带入公式，检查是否符合精度要求，从而提高数据可靠性。
②参数转换所用已知点点位最好选择在测区四周及中心，均匀分布，能有效地控制测区，尽量减少参数误差对测量结果的影响。
5.2基准站选择。
rtk定位的数据处理过程是基准站和流动站之间的单基线处理过程，基准站和流动站的观测数据质量的好坏，无线电的信号传播质量好坏对定位结果的影响很大。
①一般基准站上空应尽可能开阔，在5°～15°高度角以上不能有成片的障碍物。
②在基准站周围200m的范围内不能有强电磁波干扰源。
③基准站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物。
5.3 rtk测量形式同常规测量的支导线测量形式有些类似，为避免出现粗差，在实施中，应加强与静态gps点或其他已知控制点的坐标进行比较检核的同时，还应通过对同一点重复进行rtk观测来加强结果检验。
5.4由于电台信号传播属于直线传播，为了基准站和流动站数据传输得更远，基准站应该选择在地势比较高的测点上。这是很重要的。这样做，不至于老是搬站。
5.5避免在中午太阳直接照射的高温环境下作业。因为太阳紫外线很强时，对信号传播影响较大，容易造成观测结果的不稳定性。
5.6使用rtk和使用静态gps一样，也要对测区的卫星情况进行预报，要避开接收机接收不到足够卫星的时间段。这一点也很重要，因为rtk技术主要就是依靠卫星定位的，所以卫星数目一定要尽可能的多。
6.结语
rtk实时动态测量技术是继gps全球定位技术之后，测量领域又一次技术革命。rtk技术改变了传统的测量模式，实时动态rtk定位技术的发展与应用已成为目前全球卫星定位技术应用的重要里
程碑，它的出现必将更好地服务于城市测量，为城市测量带来了新的曙光。[科]
【参考文献】
［１］魏二虎，黄劲松．gps测量操作与数据处理[m]．武汉：武汉大学出版社，2004．
［２］余小龙，胡学奎．gps-rtk技术的优缺点及发展前景[j]．测绘通报，2007，(10)．
［３］宋秉红，杨明光．rtk技术在城市测量中的应用[j]．测绘通报，2005，(2)．
［４］严小平．gps-rtk 在城镇地籍测量中的应用分析[j]．城市勘测，2003，(3)．
动态压力风洞实验数据处理软件 使用手册
目录 第一章绪论 (1) 1.1风洞数据采集系统特点 (1) 1.2风洞数据采集系统现状与发展 (2) 1.3本软件主要功能特点 (3) 第二章动态压力测量方法 (5) 2.1 测压导管的传递函数 (5) 2.2 两通道的传递函数 (6) 2.3 不同外径导管传递函数的模值比和相位差 (7) 2.4 动态数据处理技术 (11) 2.5 结论 (12) 第三章动态压力风洞实验数据处理软件的设计与实现 (13) 3.1 软件需求分析 (13) 3.2 软件功能设计 (14) 3.3软件流程设计 (15) 3.4 软件界面设计 (17) 第四章动态压力数据处理系统调试 (24) 4.1 动态线性度检定 (24) 4.2 动态误差限检定 (24)
第一章绪论 1.1风洞数据采集系统特点 风洞是进行空气动力学研究的重要试验装置。风洞试验装置包括测量系统、数据采集系统、模型姿态及控制系统、风速控制系统等。风洞试验中要采集大量的数据，主要有试验模型的升力、阻力、力矩、模型表面压、温度、洞体压力、模型角度等，这些数据依靠热线风速仪、压力扫描阀、应变天平、激光位移计、加速度传感器等进行量测。早期，风洞试验为人工读数和手动方式，试验周期长，数据量大，试验精度低，处理周期长。为了提高风洞试验效率、试验精度及试验水平，从20世纪70年代开始，各风洞逐步引入了数据采集系统。由数据采集系统负责将来自天平或压力传感器等测量系统的电信号转化成数据，通过多通道数据采集板，把传感器送出的模拟信号转化成数字信号送计算机存储。 风洞数据采集系统具有如下特点: (1)高速、高精度、具有强的抗干扰能力 风洞试验数据的精度直接影响到试验对象的空气动力学设计的正确性。风洞数据采集系统应具有高速、高精度、具有强的抗干扰能力。气动力系数中模型的阻尼系数△CX的试验精度要达到0.0001，风洞各参数测量精度要求为总压精度0.07%，静压精度0.07%，总温精度1%，法向力精度0.08%，轴向力精度0.08%，迎角精度0.01%。 目前计算机技术在速度和内存量等方面不断提高，为高速、高精度、多路并行采集以及实时数据传输等创造了必要的条件。单路A/D数据采集系统来分时采集的多路数据采集系统在风洞试验中己成为基本配置，但其不能满足真正的实时、同步采集的要求。并行动态数据采集系统已成为一个基本的发展趋势。它将多路A/D采集电路并行处置，用同一个触发信号同时启动各路A/D进行编码，保证了各路信号采集的严格同步性，对某瞬态时刻各路信号的分析具有十分重要的意义。同时由于不再使用模拟开关，使各路信号间的串模干扰减到了最小，系统精度可获得进一步提高。 (2)采集参数多，点数多
全球卫星定位系统在实时动态测量（RTK）中的现况分析【摘要】随着全球定位系统(gps)技术的快速发展， rtk(realtime kinematic)测量技术也日益成熟。rtk技术，是测量技术与数据传输技术的结合，是测量技术中的一个新突破，极大地提高了测量工作作业的效率。本文主要阐述了rtk技术的含义、工作原理、优缺点，还分析了rtk技术在城市测量中的注意事项。【关键词】rtk;gps;城市测量;定位 全球卫星定位系统技术的应用 １．rtk技术的发展现状 全球卫星定位系统技术的发展是一个漫长的过程，从上个世纪七十年代由美国率先发起研制，如今发展已初具规模。全球卫星定位系统主要是为了实现实施三维导航与定位能力和解决大地测量问题的一项空间技术。随着全球定位系统(gps)技术的快速发展， rtk(real-time kinematic)测量技术也日益成熟，测量技术逐步在测绘中得到应用，尤其是在城市各方面测量中的应用。rtk测量技术因其精度高、实时性和高效性，已逐步应用于城市图根测量、工程放样、碎部测量、地籍测量等诸多方面，并且正在向城市一、二级导线(gps)控制测量方向拓展，使得其在城市测绘中的应用越来越广。rtk技术，是测量技术与数据传输技术的结合，是测量技术中的一个新突破。常规的gps测量方法，如静态、快速静态等方法都需要事后进行解算才能获得可使用的坐标数据，而rtk是能够在
野外实时得到较高精度数据的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(real-time kinematic)方法，是gps应用的重大里程碑。它的出现为工程放样、地形测图以及各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。gps的出现是测绘行业的一次革命，而rtk技术的出现，使得gps可以更广泛地应用于测绘行业的各个方面。现在许多城市已在或准备建立城市gps综合服务网，直接为城市测量、交通、公安及气象等领域服务。利用gps综合网基准站连续发布的高精度gps信息，使得城市gps用户能够快速实时、准确地确定其空间地理信息，届时，rtk将会更方便、更精确、更灵活、更可靠。随着rtk技术的不断发展与完善，它将成为未来城市测量的主导测量模式，开辟城市测量的新理念。 2.rtk技术所存在的问题 rtk技术灵活、方便的特点使其在城市测量中有广阔的应用前景，但是由于城市现代通信业的高度发达，城市建筑的高大化和装潢材料的强反射性，市区道路车流量大且行动缓慢等因素，使得rtk作业受到一定的影响。主要表现在：受卫星状况的影响，受电离层影响，受数据链电台传输距离影响，受对空通视环境影响，受高程异常问题影响，等等。还有rtk技术的精度也是一个长期以来为大家所关注的一个方面。 3.rtk测量的基本原理 rtk 测量模式要求至少两台同时工作的gps接收机。在两台套接
固体表面动态接触角的测定 一．目的与要求 1.了解固体表面接触角的测量及表面能的计算原理。 2.掌握润湿周长、接触角、表面能的实验测试方法及实验操作。 二．仪器与药品 DCA-150界面分析仪 正己烷（A.R.）；无水乙醇（A.R.）；二次蒸馏水；聚苯乙烯（Pst）样品 三．基本原理 接触角是表征固体物质润湿性最基本的参数之一，据测量的原理的不同，接触角又可分成平衡接触角和动态接触角（dynamic contact angle），动态接触角（包括前进接触角（advancing contact angle）和后退接触角（receding contact angle）两种。 早在20世纪初期，Wilhelmy测试液体表面张力及接触角的方法：将一定的待测液体装在特定容器中，尽可能垂直固定悬挂的铂金板，升起液面至刚好与铂金板的下边缘相接触，此时铂金板受到液面向下的拉力即为液体的表面张力r r ＝ F w / (L·cosθ) （1） r－液体表面张力（Dyn /cm）；F w —吊片所受的力（Dyn）；L—润湿周长（cm）；θ—接触角（°）； 由于绝大多数的液体对于°铂金是完全润湿的，即接触角θ为0°，所以只要知道润湿周长，就可从（1）式很方便计算得到液体的表面张力 1.平衡接触角 又叫静态接触角，根据Wilhelmy理论，只要将待测固体加工成规定尺寸的片状样品，然后垂直悬挂与已知表面张力的液面接触，同样可以依据（1）计算得到液体在固体表面的平衡接触角。 2.动态接触角 Wilhelmy法：如图2依据Wilhelmy理论，把样品板插入到液体中然后抽出来，通过测量样品板受力变化计算得到液体在固体表面的动态接触角的大小。
一、 RTK的作业过程 1.启动基准站 将基准站架设在空旷的控制点上,正确连接各仪器电缆,打开仪器,把基准站设置为动态测量模式。 2、建立新工程,定义坐标系统 新建一个文件夹,设置好测量参数,如椭球参数、投影参数等。这个文件夹中包括许多小文件,它们分别就是测量的成果文件与各种参数设置文件,如*、dat、*、cot、*、rtk、*、ini 等 打开手簿到主页面,点击设置—单位设置 第一项，设置坐标显示格式设置,即中央经线设置 1)在“中央经线”项里输入您当地的中央子午线经度,在“尺度比 (Scale)”里输入1、0000000 2)在“横坐标平移量(False Easting)”里输入+500000,在“纵坐标平 移量(False Northing)”输入0、0。 这几个参数输入后把光标移到下面的Save(保存),这时,位置显示格式设置好了,即以投影坐标形式显示,单位就是“米”,选这种格式显示的好处就就是:显示的结果与地形图上的坐标一致,在实际工作中便于定位。 第二项，“坐标系统(Map Datum)”, 点击它,在出现的列表项里选择“用户(User)”,点击后出现“用户参数(User Datum)” 参数项包括:DX,DY,DZ,DA,DF,这组参数各地的值都不一样, 要到当地测绘部门获取,设置好参数后,同样点击“保存”。 第三项，“距离与速度”单位,我们选择“米制(Metric)
第四项，高度单位选择“米(Meters)”; 第五项，“压力单位”,选择“毫巴(Millibars)”,至此,您的手持GPS 机已经根据您的需要设置好了,点击页面切换键返回到主菜单3、坐标转换即点校正 GPS测量的为WGS-84系坐标,而我们通常需要的就是在流动站上实时显示国家坐标系或当地独立坐标系下的坐标,因此要进行转换。点校正可以通过两种方式进行。 (1)在已知转换参数的情况下。如果有当地坐标系统与W CS84坐标系统的转换七参数,则可以在测量控制器中直接输入,建立坐标转换关系。如果上作就是在国家大地坐标系统下进行,而且知道椭球参数与投影方式以及基准点坐标,则可以直接定义坐标系统,建议在RTK测量中最好加入1-2个点校正,避免投影变形过大,提高数据可靠性。 (2)在不知道转换参数的情况下。如果在局域坐标系统中工作或任何坐标系统进行测量与放样工作,可以直接采用点校正方式建立坐标转换方式,平面至少3个点,如果进行高程拟合则至少要有4个水准点参与点校正。 4、流动站开始测量 (1)单点测量:在主菜单上选择“测量”图标打开,测量方式选择“RTK”,再选择“测量点”选项,即可进行单点测量。注意要在“固定解”状态下,才开始测量。 (2)放样测量:在进行放样之前,根据需要“键入”放样的点。当初始化完成后,在主菜单上选择“测量”图标打开,测量方式选择“RTK”,再选择“放样”选项,即可进行放样测量作业。在作业时,在手薄控制器上显示箭头及目前位置到放样点的方位与水平距离,观测值只需根据箭头的指示放
透析动态几何问题思考角度与分析方法 【摘要】以运动的观点来探索几何图形部分规律的问题称之为动态几何问题，本文主要通过动点问题和动线问题来分析解决动态几何存在的问题。 【关键词】几何问题；几何图形；动态几何；动点问题；动线问题；动图问题 以运动的观点来探索几何图形部分规律的问题称之为动态几何 问题,其特点是图形中的某个元素(点、线段、角等)或整个几何图形按某种规律运动,图形的各个元素在运动变化的过程中互相依存、和谐统一，体现了数学中的“变”与“不变”及由简单到复杂、由特殊到一般的辩证思想，它集代数与几何、概率统计等众多知识于一体，渗透了分类讨论、转化、数形结合、函数、方程等重要数学思想方法，问题具有开放性、综合性，近几年来，从中考考题上看，以动点问题、平面图形的平移、翻折、旋转、剪拼问题等为代表的动态几何题频频出现在填空、选择、解答等各种题型中，考查同学们对图形的直觉能力以及从变化中看到不变实质的数学洞察力，更重要的是考查探索创新能力。 解决动态几何题的策略是：把握运动规律，寻求运动中的特殊位置；在“动”中求“静”，在“静”中探求“动”的一般规律。通过探索、归纳、猜想，获得图形在运动过程中是否保留或具有某种性质。
有关动态问题主要要有三类：动点问题、动线问题、动图问题。题型一：点动型 点动型就是在三角形、矩形、梯形等一些几何图形上，设计一个或几个动点，并对这些点在运动变化的过程中产生的等量关系、变量关系、图形的特殊状态、图形间的特殊关系等进行研究。 解决此类动点几何问题常常用的是“类比发现法”，也就是通过对两个或几个相类似的数学研究对象的异同进行观察和比较，从一个容易探索的研究对象所具有的性质入手，去猜想另一个或几个类似图形所具有的类似性质，从而获得相关结论。类比发现法大致可遵循如下步骤：①根据已知条件，先从动态的角度去分析观察可能出现的情况。②结合某一相应图形，以静制动，运用所学知识（常见的有三角形全等、三角形相似等）得出相关结论。③类比猜想出其他情况中的图形所具有的性质。 例1：（1）如图①，当点m在点b左侧时，请你判断en与mf有怎样的数量关系？点f是否在直线ne上？都请直接写出结论，不必证明或说明理由； （2）如图②，当点m在bc上时，其它条件不变，（1）的结论中en与mf的数量关系是否仍然成立?若成立，请利用图②证明；若不成立，请说明理由； （3）若点m在点c右侧时，请你在图③中画出相应的图形，并判断（1）的结论中en与mf的数量关系是否仍然成立?若成立?请
简述系统动态特性及其测定方法 系统的特性可分为静态特性和动态特性。其中动态特性是指检测系统在被测量随时间变化的条件下输入输出关系。一般地，在所考虑的测量范围内，测试系统都可以认为是线性系统，因此就可以用一定常线性系统微分方程来描述测试系统以及和输入x (t)、输出y (t)之间的关系。 1) 微分方程：根据相应的物理定律（如牛顿定律、能量守恒定律、基尔霍夫电 路定律等），用线性常系数微分方程表示系统的输入x 与输出y 关系的数字方程式。 a i 、 b i (i=0,1,…)：系统结构特性参数，常数，系统的阶次由输出量最高微分阶次决定。 2) 通过拉普拉斯变换建立其相应的“传递函数”，该传递函数就能描述测试装 置的固有动态特性，通过傅里叶变换建立其相应的“频率响应函数”，以此来描述测试系统的特性。 定义系统传递函数H(S)为输出量与输入量的拉普拉斯变换之比，即 式中S 为复变量，即ωαj s += 传递函数是一种对系统特性的解析描述。它包含了瞬态、稳态时间响应和频率响应的全部信息。传递函数有一下几个特点： （1）H(s)描述系统本身的动态特性，而与输入量x (t)及系统的初始状态无关。 （2）H(S)是对物理系统特性的一种数学描述，而与系统的具体物理结构无关。H(S)是通过对实际的物理系统抽象成数学模型后，经过拉普拉斯变换后所得出的，所以同一传递函数可以表征具有相同传输特性的不同物理系统。 （3）H(S)中的分母取决于系统的结构，而分子则表示系统同外界之间的联系，如输入点的位置、输入方式、被测量以及测点布置情况等。分母中s 的幂次n 代表系统微分方程的阶数，如当n =1或n =2 时，分别称为一阶系统或二阶系统。 一般测试系统都是稳定系统，其分母中s 的幂次总是高于分子中s 的幂次(n>m)。
动态接触角及接触角滞后性的测量 用座滴法测量动态接触角有二种基本的方法： 1) 加液/减液法 就是在形成液滴后，再继续以很低的速度往液滴加入液体，使其体积不断增大。开始时，液滴与固体表面的接触面积并不发生变化，但接触角渐渐增大。当液滴的体积增大到某一临街值时，液滴在固体表面的三相接触线发生往外移动，而在发生移动前瞬间的接触角，被称为前进角。在此之后，接触角基本保持不变。 反之如果从一形成的液滴不断地以很低的速度把液体移走，使其体积减小。开始时，液滴与固体表面的接触面积也并不发生变化，但接触角渐渐减小。当液滴的体积减小到一定值时，液滴在固体表面的固/液/气三相接触线开始往里移动。在发生这一移动前夕的 接触角，就是后退角。在此之后，接触角也应基本保持不变。 1）加液/减液法测量前进/后退接触角 在运用这一方法时，必须注意以下几点： ?体积变化的速度应足够低，尽量保证液滴在整个过程有足够的时间来松弛，使得测量能在准平衡下进行。 ?由于这一过程中一般都有针头/毛细管的卷入以加入/移走液体，针头/毛细管的直径一定要（与液滴相比）足够小，使液体在针管/毛细管外壁上的润湿不会对液滴在固体表面的接触角产生影响。这一点尤其是对后退角的测量更为突出，否则测得的值将严重偏离真实值。 ?同样由于过程中针头/毛细管的卷入，使得液滴一般不再呈现中心轴对称，也不再能被看作是圆或椭圆的一部分，所以基于Young-Laplace或圆或椭圆方程式的计算方法都将遇到困难，带来较大误差。此时一般使用广义切线法，但此方法往往对少量的背景噪音较敏感。
2) 倾斜板（tilting plate）法 将一足够大体积的液滴置于待测的样品表面后，把样品表面朝一方缓慢、不断地倾 斜。当开始时液滴不发生移动，而只是其中的液体由后方向前方转移，使得前方的接触角不断增大，而后方的不断缩小。当倾斜到一定角度时，液滴开始发生滑动。发生滑动 前夕液滴的前角就是前进角，后角则为后退角。 2）倾斜板（tilting plate）测量前进/后退/起始滚动角 倾斜板法有二种实现方法： ?整体倾斜法：将整套测量仪置于摇篮状的倾斜架上，让包括摄像机，光学镜头，样品台，样品和光源等组件的整套仪器同时倾斜。这种构造和操作的主要优点在于：液滴相对于摄像机和光学镜头在整个过程中保持相对不倾斜，这样软件开发上就不必特殊处理，计算比较容易。而其缺点也很为明显：仪器越大、样品越大/越重，所需要的倾斜架也越大，显得很笨重；由于仪器上的所有东西都跟着一起倾斜，使得有些液体会倒出来，同时使得在倾斜作态无法加液产生液滴，也即液滴必须在倾斜前已经被置于样品表面。 ?局部倾斜法：只倾斜样品台和其上面的样品包括可能已放置上去的液滴，其它的所有部件均不倾向，保持不动。这样做法的优点显而易见，可以避免上面提到的所有缺点，使得仪器精巧，硬件制造成本降低，也能容许在任何倾斜角度下加液形成新液滴，或往已经形成的液滴加入液体。但其也对软件的开发提出了新的挑战，增加了不少难度和复杂性。
2012年12月第6期 城市勘测 Urban Geotechnical Investigation ＆Surveying Dec．2012No．6文章编号：1672－8262(2012)06－117－04 中图分类号：P209 文献标识码：A 顶管施工动态测量实时控制可视化系统的研究开发 郭志丹* ，李奇 *收稿日期：2012—02—28 作者简介：郭志丹（1984—），男，助理工程师，主要从事测绘、地籍调查以及地理信息系统软件开发等工作。 （河南省中纬测绘规划信息工程有限公司，河南焦作454000） 摘 要：以非开挖管道工程施工测量控制为例，介绍了全站仪、便携式电脑、数据处理及可视化软件的结合而组成的施工测量控制系统。主要阐述了动态数据传输、数据处理、可视化系统开发的过程及方法。关键词：全站仪;实时;动态测量;可视化;系统开发 1概述 随着城市建设的大规模发展，城区内需要敷设的各种大口径管道越来越多。而其中的主要困难是敷设管道需经过人口稠密区或大型建筑物、构筑物及支流小河等。所以非开挖敷设管道技术— ——顶管法施工在近年得到广泛的应用。顶管施工技术的优势：①不开挖地面，能穿越公路、铁路、河流，甚至可以在建筑物底下穿过， 是一种安全有效地进行环境保护的施工方法；②顶管施工管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，管材寿命大于开挖埋管施工的管材；③采用房下顶管施工方法能节约大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短了管线长度。顶管施工使用较多的是刃口推进技术，刃口推进技术又称手掘式顶管施工技术，管径一般在800mm 3000mm 。该技术设备投入少，工艺简单，工期短，小型施工企业即可完成。如北京清河污水干线；西安咸阳机场，广州、杭州、福州、武汉等地都有顶管施工的实例。 顶管工程的测量精度的高低决定了管道方向的准确与否，直接关系到整个工程的成败。为确保非开挖式管道工程施工的质量， 提高施工效率，降低工程成本，结合顶管刃口推进法工程施工技术的特点，我们研究开发了基于独立坐标系下的“顶管施工动态测量实时控制可视化系统” 。该系统包含数据采集、数据处理、精度分析、可视化程序开发四个部分。 “顶管施工动态测量实时控制可视化系统”，采用独立坐标系下一站式实时动态中线方向和高程控制测量，仪器与便携式电脑连接配以自行开发的数据处理软件相结合（如图1所示），具备了以下功能：①全站仪直接获取工具管顶部中心方向偏差和高程；②动态显示工具管顶部中心轨迹，水平、高程限差边界可视 化；③预置偏差警示提示区间，顶进管距实时显示；④便携式电脑直接访问全站仪数据库自动获取观测数据，处理数据建立偏差分析数据库，评定结果质量。 图1全站仪顶管测量控制系统示意图 2 独立坐标系下顶管施工动态测量实时控制可视化系统的要求 2.1 开发顶管施工动态测量实时控制可视化系统的目的 该系统是在平面直角独立坐标系下，由全站仪、便 携式电脑、数据处理及可视化软件组成系统。建立平面直角独立坐标系是以方便求出顶管的方向、 高程偏差为原则；利用全站仪实时测量顶管水平方向和管道中心标高，以保持管道的设计坡度始终满足限差要求；利用便携式电脑通过自行开发的软件直接访问全站仪的数据库获取实时测量数据， 经计算机处理后可视化显示出管道平面轨迹、高程方向的轨迹以及限差区间和界线，以便及时为施工人员提供管道的前进趋势和修正数据。2.2 开发顶管施工动态测量实时控制可视化系统的数学模型研究 （1）建立平面直角独立坐标系 以全站仪安置处O 点为独立坐标系的坐标原点，
经纬仪测角原理及动态测角精度 瞿惠 （大学精密机械工程系 200072） 摘要:现代经纬仪具有实时测量、高精度、自动跟踪监控和易于图像再现等优点。根据光电经纬仪的工作状态, 其测量误差又可以分为静态误差和动态误差。本文研制了测量用旋转靶标，靶标即可以提供以一定角速度或角加速度运动的空间仿真目标，又能够记录目标的实时空间位置，以靶标记录的数据为真值，光电经纬仪跟踪目标所测量的数据与真值比较，可得到光电经纬仪的动态测角精度。 关键词: 经纬仪；动态测角精度；旋转靶标 Angle measuring principle and dynamic angle precision of Theodolite Quhui (Department of Precision Mechanical Engineering, Shanghai University， Shanghai 200072) Abstract: Modern theodolite has many advantages, such as real - time measurement , high accuracy, auto - tracking monitoring and easy image reconstruction . According to working status of the theodolite, its measuring error can be divided into static state error and dynamic state error .Rotary target was established, and it was used to test dynamic angle precision of photoelectric theodolite in laboratory ,Simulation aim was provided and space positions of aim were real—time recoded by target．The aim can move as definite angle speed or as max angle acceleration．Data of target was considered as real—Value of aim．Test date of photoelectric theodolite was compared with it．and the dynamic angle precision was obtained． Key words: theodolite；dynamic angle precision；rotary target. 1 引言 经纬仪是采用电视测量技术，具有自动跟踪和实时测量功能的光电测量设备，主要用于飞机、轮船、星体等特种试验场空间目标运动轨迹的测量。动态测角精度是指光电经纬仪在规定的角速度和角加速度运动状态下，实时测量的目标空间指向值与真值之差，是衡量光电经纬仪最重要的技术指标之一。长期以来，光电经纬仪的动态测角精度一直在外场，通过实测某一飞行目标并与其它高精度设备比对的方法进行验证。由于外场试验受气候、费用、时间等条件的限制，无法经常进行，因此，研究室测量方法和测量设备是非常必要和急需的. 2 电子经纬仪的测角原理 一般来说，我们将电子经纬仪的测角原理分为增量式和绝对式两种。增量式基于光栅莫尔条纹原理，其最终读数在仪器回转过程中形成，往往有一个最大回转速度的限制。绝对式基于码盘原理，
一、RTK 的作业过程 1. 启动基准站将基准站架设在空旷的控制点上，正确连接各仪器电缆，打开仪器， 把基准站设置为动态测量模式。 2、建立新工程，定义坐标系统新建一个文件夹，设置好测量参数，如椭球参数、投影参数等。这个文件夹中包括许多小文件，它们分别是测量的成果文件和各种参数设置文件，如*.dat 、*.cot 、*.rtk 、*.ini 等 打开手簿到主页面，点击设置—单位设置 第一项，设置坐标显示格式设置，即中央经线设置 1) 在“中央经线”项里输入你当地的中央子午线经度，在“尺度比 ( Scale )”里输入1.0000000 2)在“横坐标平移量( False Easting )”里输入+500000，在“纵坐标平移量 ( False Northing )”输入0.0 。 这几个参数输入后把光标移到下面的Save( 保存)，这时，位置显示格 式设置好了，即以投影坐标形式显示，单位是“米” ，选这种格式显示的好处就是：显示的结果与地形图上的坐标一致，在实际工作中便于定位。 第二项，“ 坐标系统(Map Datum)”，点击它，在出现的列表项里选择“用户(User) ” , 点击后出现“用户参数( User Datum)” 参数项包括：DX,D Y,D Z, DA,DF这组参数各地的值都不一样，要到当地测绘部门获取，设置好参数后，同样点击“保存” 。第三项，“ 距离和速度”单位，我们选择“米制( Metric ) 第四项，高度单位选择“米(Meters) ”； 第五项，“压力单位”，选择“毫巴(Millibars) ”，至此，你的手持GPS 机已经根据你的需要设置好了，点击页面切换键返回到主菜单
实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法 摘要：RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们使用的坐标系一般是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们工程所使用的坐标系坐标。为此，如何计算这些坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的一个非常重要的环节。 关键词：GPS-RTK测量坐标转换 1、RTK技术概述 实时动态(RTK)测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。GPS测量中，静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算处理才能获得待测点的坐标，而RTK测量实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级精度的测点坐标。 RTK实时测量技术具有全天候、作业效率高、定位精度高、操作简便等优点，因而得到了广泛的应用，而且技术设备越来越先进与方便。RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。 2、RTK实时测量坐标参数转换 RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们一般使用的坐标系是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们使用的1954北京坐标系坐标或1980年国家大地坐标系坐标或城市工矿使用的独立坐标系坐标。为此，如何计算坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的很重要的一个环节。 根据RTK的原理，参考站和流动站直接采集的都为WGS84坐标，参考站一般以一个WGS84坐标作为起始值来发射，实时地计算点位误差并由电台发射出去，流动站同步接收WGS84坐标并通过电台来接收参考站的数据，条件满足后就可达到固定解，流动站就可实时得到高精度的相对于参考站的WGS84三维坐标，这样就保证了参考站与流动站之间的测量精度。如果要符合到已有的已知点上，需要把原坐标系统和现有坐标系统之间的转换参数求出。 3、三参数转换
RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。 1 总则 1.1 为了GPS RTK技术在治黄测绘及其它相关领域内推广应用，统一RTK作业方法、仪器使用要求、数据处理方法，特制定本规程。 1.2本标准参照与引用的标准 1.2.1 《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）； 1.2.2 《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）； 1.2.3 《公路全球定位系统（GPS）测量规范》（JTJ/T066-98）； 1.2.4 《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》（CH8016-1995）。 1.3 本规程适用于四等平面以下、等外水准控制测量、放样测量、地形测量（包括水下地形测量）、断面测量，以及当采用RTK技术辅助水文测验、河道冲淤监测时亦可参照本规程。 2 术语 2．1全球定位系统(GPS ) Global Position System GPS是由美国研制的导航、授时和定位系统。它由空中卫星、地面跟踪监控站、和用户站三部分组成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力。GPS系统的特点是高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。 2.2 实时动态测量(RTK) Real Time Kinematic RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术。
G P S动态测量方法 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
一、R T K的作业过程 1.启动基准站 将基准站架设在空旷的控制点上，正确连接各仪器电缆，打开仪器，把 基准站设置为动态测量模式。 2、建立新工程，定义坐标系统 新建一个文件夹，设置好测量参数，如椭球参数、投影参数等。这个文件夹中包括许多小文件，它们分别是测量的成果文件和各种参数设置文件，如*.dat、*.cot、*.rtk、*.ini 等 打开手簿到主页面，点击设置—单位设置 第一项，设置坐标显示格式设置，即中央经线设置 1)在“中央经线”项里输入你当地的中央子午线经度，在“尺度比 （Scale）”里输入1.0000000 2）在“横坐标平移量（False Easting）”里输入+500000，在“纵坐标平移量（False Northing）”输入0.0。 这几个参数输入后把光标移到下面的Save(保存），这时，位置显示格式设置好了，即以投影坐标形式显示，单位是“米”，选这种格式显示的好处就是：显示的结果与地形图上的坐标一致，在实际工作中便于定位。 第二项，“坐标系统(Map Datum)”，点击它，在出现的列表项里选择“用户(User)”,点击后出现“用户参数（User Datum）” 参数项包括：DX,DY,DZ,DA,DF,这组参数各地的值都不一样，要到 当地测绘部门获取，设置好参数后，同样点击“保存”。 第三项，“距离和速度”单位，我们选择“米制（Metric） 第四项，高度单位选择“米(Meters)”；
第五项，“压力单位”，选择“毫巴(Millibars)”，至此，你的手持GPS 机已经根据你的需要设置好了，点击页面切换键返回到主菜单3、坐标转换即点校正 GPS测量的为WGS-84系坐标，而我们通常需要的是在流动站上实时显示国家坐标系或当地独立坐标系下的坐标，因此要进行转换。点校正可以通过两种方式进行。 (1)在已知转换参数的情况下。如果有当地坐标系统与W CS84坐标系统的转换七参数，则可以在测量控制器中直接输入，建立坐标转换关系。如果上作是在国家大地坐标系统下进行，而且知道椭球参数和投影方式以及基准点坐标，则可以直接定义坐标系统，建议在RTK测量中最好加入1-2个点校正，避免投影变形过大，提高数据可靠性。 (2)在不知道转换参数的情况下。如果在局域坐标系统中工作或任何坐标系统进行测量和放样工作，可以直接采用点校正方式建立坐标转换方式，平面至少3个点，如果进行高程拟合则至少要有4个水准点参与点校正。 4、流动站开始测量 (1)单点测量：在主菜单上选择“测量”图标打开，测量方式选择“RTK”,再选择“测量点”选项，即可进行单点测量。注意要在“固定解”状态下，才开始测量。 (2)放样测量：在进行放样之前，根据需要“键入”放样的点。当初始化完成后，在主菜单上选择“测量”图标打开，测量方式选择“RTK”,再选择“放样”选项，即可进行放样测量作业。在作业时，在手薄控制器上显示箭头及目前位置到放样点的方位和水平距离，观测值只需根据箭头的指示放样。当流动
GPS RTK实时动态测量实验报告 姓名：汪涛 班级： 2004一班 专业：地理信息系统 组号： 3 组 郑州大学环境与水利学院 2007年7月7日
实验名称 GPS RTK实时动态测量实验 一、实验概述 本次实验是在原有传统控制测量的数据点上进行GPS RTK实时动态测量，选取的是郑州大学新校区环保馆前空地。 二、实验目的 1.了解GPS RTK测量系统的组成，理解其基本原理； 2.学会正确设置GPS RTK测量系统的基准站和流动站并在点位上进行实时 动态测量； 三、实验原理 介绍GPS RTK实时动态测量技术的基本原理也即载波相位差分定位技术，主要介绍求差法即可。要有数学公式。 GPS RTK实时动态测量技术其基本原理是采用了载波相位差分定位技术。该定位技术具体而言又可分为两种方法，第一种方法，基准站实时将载波相位的改正量发送给用户站，以对流动站的载波相位进行改正实现定位。该方法称之为改正法，另一种为求差法，这种方法则是将基准站的载波相位发送给流动站，在用户站对载波相位观测值求差，获得诸如静态相对定位的公式(1)、(2)、(3)的单差、双差、三差求解模型，并采用与静态相对定位类似的求解方程进行求解。 公式（1）单差观测方程： 公式（2）双差观测方程： 公式（3）三差观测方程： 与静态相对定位不同的是，动态相对定位求解的是用户的位置，因此其定位的程序为： 并由流动站将观测值求差进行坐标解算此处给出求差法的定位程序： （1）基准站站在保持不动的情况下，静态观测若干历元，并将基准站上的载波相位观测值通过数据链传送给流动站，在流动站对载波相位观测值求差，
获得静态相对定位的单差、双差和三差模型，然后按照静态相对定位法求出整周未知数，这一过程称为初始化阶段。 （2）将求出的整周未知数代入双差模型，此时双差只包括ΔX、ΔY、ΔZ三个坐标位置分量，所以只要有4颗以上的卫星的一个历元的观测值，就可实时地求解出三个位置分量。 （3）将求出的坐标增量ΔX、ΔY、ΔZ加入已知的基准站的WGS-84地心坐标X k’、Y k’、Z k’即可得到流动站的地心坐标，即 然后利用已经获得的坐标转换参数，将流动站的坐标转换到当地的空间直角坐标系中。 四、实验设备 GPS RTK测量系统主要由GPS接收机、数据传输系统、软件系统三部分组成。（1）GPS接收机 GPS RTK测量系统中至少包含两台GPS接收机，其中一台安置于基准站上，另一台安置在测站上。基准站一般都设在测区较高位置，且观测条件良好的已知点上。在作业中，基准站的接收机应连续跟踪全部可见GPS卫星，并将观测数据传输系统实时地发送给流动站，GPS接收机可以是单频或双频，但一般多是双频，基准站和流动站的接收机采样本应相同。 （2）GPS接收机 基准站同流动站之间的联系是靠数据传输系统（简称数据链）来实现的。数据传输设备是完成实时动态测量的关键设备之一，由调制解调器和无线电台组成。在基准站上，利用调制解调器将有关数据进行编码调制，然后由无线电发射台发射出去。在流动站上利用无线电接收机将其接受下来，再由解调器将数据还原，并发送给流动站上的GPS接收机。 （3）RTK测量的软件系统 其软件系统的主要功能如下： 1.整周未知数的快速解算。 2.根据相对定位原理，实时解算流动站在WGS－84坐标系中的三维坐标。 3.根据已知转换参数，进行坐标系统的转换。 4.求解坐标系之间的转换参数。 5.解算结果的质量分析与评价。 6.作业模式（静态、准静态、动态）的选择与转换。 7.作业内容（放样、道路中线测量等）的选择。 8.测量结果的显示与绘图。 五、实验步骤 本次实验采用拓扑康GPS RTK测量系统，该系统包含了至少两台接收机，一台接收机作基准站；另一台接收机作流动站，与其相连的天线在待测点上对中整平。在测区中央选择一个有一定高度且视野开阔的未知点，并将基准站接收机架
实验四动态法测定材料杨氏模量 杨氏模量是工程材料的一个重要物理参数，它标志着材料抵抗弹性形变的能力。 杨氏模量测量方法有多种，最常用的有拉伸法测量金属材料的杨氏模量，这属于静态法测量，这种方法一般仅适用于测量形变较大、延展性较好的材料，对如玻璃及陶瓷之类的脆性材料就无法用此方法测量。动态法由于其在测量上的优越性，在实际应用中已经被广泛采用，也是国家标准指定的一种杨氏模量的测量方法。本实验用悬挂、支撑二种“动态法”测出试样振动时的固有基频，并根据试样的几何参数测得材料的杨氏模量。 一、实验目的 1．理解动态法测量杨氏模量的基本原理。 2．掌握动态法测量杨氏模量的基本方法，学会用动态法测量杨氏模量。 3．培养综合运用知识和使用常用实验仪器的能力。 4．进一步了解信号发生器和示波器的使用方法。 二、实验原理 长度L 远远大于直径d（L>>d）的一细长棒，作微小横振动（弯曲振动）时满足的动 42 力学方程（横振动方程）为：y4s2y0（1） x4 YJ t2 式中为棒的密度，S为棒的截面积，J 称为惯量矩（取决于截面的形状），Y 为杨氏模量。 解以上方程的具体过程如下（不要求掌握）： 用分离变量法：令y（x,t） X（x）T（t）
等式两边分别是 x 和 t 的函数，这只有都等于一个常数才有可能， 设该常数为 K 4 ，于是 得： 24 d 2T 2 K 4YJ T 0 dt 2 s 这两个线形常微分方程的通解分别为： X(x) B 1chKx B 2 shKx B 3 cos Kx B 4 sinKx T(t) Acos( t ) 于是解振动方 程式得通解为： y(x,t) ( B 1chKx B 2shKx B 3 cosKx B 4 sin Kx) A cos( t 1 K 4YJ 2 s 该公式对任意形状的截面，不同边界条件的试样都是成立的。我们只要用特定的边界条件 定出常数 K ，并将其代入特定截面的转动惯量 J ，就可以得到具体条件下的计算公式 了。 将通解代入边界条件， 得到 cosKLchKL 1 ，用数值解法求得本征值 K 和棒长 L 应满 足： KL 0, 4.7300, 7.8532, 10.9956, 14.137, 17.279, 20.420 由于其中第一个根“ 0 ”对应于静态情况，故将其舍去。将第二个根作为第一个根， 记作 K 1 L 。一般将 K 1 L 4.7300 所对应的共振频率称为基频（或称作固有频率） 。在上 述 如果悬线悬挂 （支撑点 ）在试样的节点附近， 则其边界条件为自由端横向作用 力： YJ 弯矩 ： d 3X dx 3 3 x 3 3y 0 x 2 YJ 2y x d 3X dx 3 d 2X dx 2 d 2X dx 2 代入方程（ 1）得： 1 d 4 X X dx 4 s1 d 2T YJ T dt 2 d 4X dx 4 K 4X 0 其中式（ 2）称为频率公式： (2
GPS实时动态（RTK）测量在工程测量中的应用研究郑娟娟 发表时间：2018-05-18T10:59:03.090Z 来源：《基层建设》2018年第2期作者：郑娟娟 [导读] 摘要：GPS-ＲTK技术是基于GPS技术的高精度定位方法，能够快速获取测量领域定位数据，测量精度较高。 身份证号码：65422319840908XXXX 摘要：GPS-ＲTK技术是基于GPS技术的高精度定位方法，能够快速获取测量领域定位数据，测量精度较高。通常GPS由动态和静态两种方法构成，对精度要求较高，通常为厘米级。该技术是利用载波相位动态实时差分方法实现测量精度的提升，在控制测量、地形测图、工程放样等方面应用效果较好。 关键词：GPS实时动态（RTK）测量；工程测量；应用 1GPS-RTK测量技术概述 1.1GPS-RTK测量技术的优势 GPSRTK技术工作可以GPS定位，大大改变测量方法，实现快速和高精度测量提供技术支持。RTK是载波相位差技术，可以实时测量指定坐标系的三维坐标。实现高精度GPS测量技术需要应用载波相位观测值，而RTK技术基于载波相位观测值基于实时动态定位技术，测量精度可达到厘米级。 1.2GPS-RTK测量技术的工作原理 在静态相对定位测量操作中使用GPSRTK技术，可以对各种高精度测量要求进行控制操作测量，并实时获取定位结果和精度，大大提高测量效率。GPSRTK组件包括GPS接收机、基站、移动台、实时差分软件系统和数据链路。选择精确度更高的控制点作为测量操作的基准，基站的GPS接收机，卫星连续观测以及通过数据链路获得的观测数据和坐标信息到流动站。流动站同时接受卫星信号和基站数据，应用软件系统，差分和平方处理，以获得三维坐标和精度的流站实现工程测量。 2GPS实时动态测量的流程与作业 2.1收集数据资料 为了提高测量的精度以达到工程测量的需求，必须根据工程测量需要对已知数据资料进行收集，包括图纸和控制点的坐标数据等；对测量区域内的条件和环境等进行分析，查看是否适合应用实时动态（RTK）测量技术进行测量。并对收集到的控制点坐标的准确性进行检验，保证结果的准确性，避免对后期的测量工作产生不利影响。 2.2设置基准站和流动站 通常基准站的设置需要假设基准站设备，虽然测量不受通视条件的限制，但数据信号发送和接收会受到外界环境的遮挡，必须要将基准站架设在空旷的区域，保证视野开阔，不受建筑物和大树等影响；要对控制点数据进行审核，量取天线高等，并多次测量天线高取平均值。流动站设置需要初始化处理，根据基准站等设置好控制点坐标、坐标系和其他要求等。 2.3选择合适的坐标系统并根据具体区域进行转换，尤其是对坐标系参数的设置，以保证测量过程中的数据适合当前的坐标系。设置完后即可开始测量，测量人员根据测量要求，对需要测量的点位进行测量即可。 2.4通过后期差分软件对测量数据进行平差处理，并对解算的结果进行分析，摒除错误数据等。 3GPS-RTK测量的类型 3.1临时基站RTK测量 作为一种常用的测量类型，临时基站RTK测量技术的有效应用，可以获得精确度较高的测量数据。当然，前提是要有效地设置临时基站进行RTK测量。具体做法如下。 1）基准站的观测点位选择和系统设置。基于以往的测量经验，可以确定测站位置的选择对观测数据质量和无线电传播有一定的影响。为了避免测量工作受到负面因素的影响，应科学地选择基准站的观测点位并合理地设置系统，即根据工作任务慎重选择基准站的观测点位。还要按照相关标准化要求，科学地建立项目和坐标管理系统、选择适合的GPS-RTK工作方式、准确输入基准点坐标等。 2）流动站GPS的设置。因流动站GPS能接收基准站的信号，所以在测量过程中，流动站GPS是非常重要的组成部分。相关工作人员应按照相关要求合理地设置流动站GPS，即对流动站电台频率、GPS-RTK工作方式、项目和坐标系统等方面予以良好的设置。 3）中继站电台的设立。对于中继站电台的设立也不能忽视，需要相关工作人员按照标准要求，合理地设立。 3.2网络RTK测量 所谓网络RTK测量，是利用基准站的载波相位观测数据，与流动站的观测数据进行实时差分处理，并解算整周模糊度。与临时基站RTK测量有很大的不同，网络RTK测量不需要架设基准站，只要保证相关技术充分发挥作用，就可以使其具有较高的适用性。 4GPS-RTK技术在工程测量中的应用 4.1控制测量 对于大型建筑物如大型隧道、桥梁、30km以上道路等可利用GPS静态定位技术建立控制网。而ＲTK动态测量可对公路工程进行放样。在工程实际作业中，ＲTK定位精度完全可以满足外业放样要求，并且测量点位之间也不要求通视，极大提高了测量效率。在道路放样中使用时，采用合理的数据链方案，提高长边静态测量精度，而且用户在实际测量中，可以依据需求决定测量是否继续进行。 4.2线路勘测 线路勘测方法是否合理对勘测结果会产生直接的影响，所以线路勘测中必须选择合理的勘测方法，确保勘测工作的合理。具体勘测中，要充分利用原路基。应用ＲTK技术时，可选择车载流动站，然后选择已知点作为参考站，沿着原路中线对数据进行采集。在地形图上，作业人员完成定位后，采用电子账簿计量，并且要确保中桩点坐标数据、计量数据的准确与合理。按照ＲTK系统的具体要求进行放点定位，避免误差过大，误差要控制在允许范围内，确保测量数据的准确性。 4.3城市控制网络具有精度高、应用频繁、面积大的特点。 但是，城市施工速度较快，施工中控制线容易损坏，影响工程勘察的进度和质量。在一般项目中，控制网络的高精度要求。应用GPSRTK技术来控制测量，可以在测量区域设置基站，应用移动站对每个控制点的仰角和平面坐标，如直接测量，对于现场无法设置控制