提高RTK作业精度的方法
摘要:本文分析了RTK作业精度,同是提出提高RTK作业精度的方法及应用。
关键词:RTK;作业精度;基准站;移动站
1 引言
实时动态测量RTK( Real Time Kinematic)突出的优点是高精度、实时性、轻便灵活,用高性能双频接收机动态水平定位精度可达到±(1cm+1×10-6D),垂直精度为±(2cm+2×10-6D),在现场即可得到三维坐标,并能实时放样出设计坐标。RTK技术广泛应用于地形测绘中的控制测量、地籍及房产测量中的控制测量和界址点点位测量、工程施工放样等工程测量中。笔者从事测绘工作近五年,曾多次使用RTK进行控制测量、地形图测绘、施工放样及土地测绘等,对提高RTK作业精度,尤其是单基站模式积累了一些经验,希望能对使用RTK进行作业的测绘工作有一定的借鉴作用。
2 影响RTK作业精度的因素
2.1 系统因素
RTK设备本质上是一种动态的GPS设备,它同样也存在其它GPS设备测量时存在的误差:包括GPS卫星的自身误差、GPS信号的传输误差、GPS接收机的误差以及地球潮汐、负荷潮的影响。这些都可认为是RTK设备的系统误差,在此不做讨论。
2.2 人为因素
首先,RTK进行动态测量作业需要接收基准站的信号,而基准站的选址是十分重要的,既要有比较好的卫星信号接收环境,减少多路径的影响,又要使其发射的数据链信号稳定可靠、信号盲区尽可能的少;其次,仪器的对中整平误差和天线量高误差都直接影响移动站设备的定位精度;第三,移动站的标杆是否立直,标高是否准确也都直接影响其定位精度。
3 提高RTK作业精度的方法及应用
3.1 正确设置测量系统参数
RTK作业前,依据本测区控制资料的参数进行系统设置,包括椭球参数、中央子午线和投影高。对采用国家坐标系统的测区来说,采用单点校正模式并设置投影高,其定位精度可以达到5cm以内,能满足大部分测绘工作的精度需求。
3.2 选择理想地架设基准站
基准站应选择在视野开阔、仰角15度范围内没有阻挡卫星信号的障碍物、应避免邻近有大面积的平静水域、周围无大功率电塔及通信设备的测区相对高处。基准站应严格对中整平,仪器高采用钢卷尺在仪器的三个方向上量取三次取平均值后使用;且发射天线与GPS接收机天线不应相距太近,最好在3米以上。
3.3 合理利用移动站不同的解算精度
确保移动站标杆立直是提高定位精度的重要途径。对于图根点测量应架设脚架以提高测量精度。同时移动站解算的不同状态体现了不同的精度范围,合理使用可达到事半功倍的效果。笔者就以南方测绘仪器公司生
产的灵锐S-82型RTK为例,谈谈自己在使用过程中的经验。
移动站的解算状态分为固定解、浮点解、差分解及单点解。对固定解而言,其定位精度在1厘米以内,可满足除首级控制测量及其他高精度要求的测绘工作以外的各种比例尺的地形图测绘、施工放样及图根点测量等。如果浮点解的定位精度小于0.5米,根据经验其平面和高程误差一般在0.1-0.3米,可满足精度要求不大于0.5米的测绘工作;定位精度若大于0.5米,平面和高程误差一般在1-3米。差分解和单点解的定位精度一般在5-10米之间,有时还会更大,一般不采用。但对于不接收基准站信号的情况下的单点解,若使用离测区最近区域的校正参数作为转换参数,一般平面误差在1-5米,可用来寻找控制点,但高程相差很大,不能利用。
在某一测区内,可以根据测区内控制网中最长对角线的两端点计算出一套四参数。在移动站中输入并启用计算所得四参数,然后采用单点校正模式进行校正。经多次反复检查,这样校正后平面误差在10厘米左右,高程误差在5厘米左右,可以满足一般精度要求的测绘工作。
在施工作业中,难免遇到测量树林及建筑物,由于直接施测其卫星信号很弱,解算精度难以达到要求,可以采用交会法或几何解析法进行施测。
4 结论。提高RTK的作业精度主要通过减少人为因素的影响。同时在施工作业中,根据不同的精度要求,合理利用移动站不同的解算精度,在保证作业精度要求的同时又提高了工作效率。