载波相位动态实时差分RTK技术

GPSRTK在施工测量中的应用摘要：本文首先介绍了GPSRTK测量的基本原理，而后阐述了RTK测量的作业流程，并结合自身工作实际，就RTK作业中易出现的问题及其相应对策做了简要说明，最后以一个大型堆场施工为例，就全站仪测量与GPSRTK进行现场比较，得出相较于传统的全站仪测量，RTK有着更为广阔的前景及应用空间。

关键词：GPSRTK 基准站转换参数1 GPS RTK技术实时动态（Real Time Kinematic简称RTK）测量技术，也称载波相位动态实时差分技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。

RTK测量的基本原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机作为移动站，基准站和移动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。

然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给共视卫星的移动站以精化其GPS观测值，得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。

2 GPS RTK作业流程2.1内业准备在实施RTK测量前要先研究测区图纸，对需要放样部位要严格按照设计图纸精确计算相应坐标，对施测区域要做到心中有数，必要时可进行现场踏勘实地了解现场情况，根据施工现场实际情况完成内业准备工作。

主要包括以下几方面：（1）根据工程项目，设定项目名称；（2）若已知坐标转换参数，可在相应的参数转换图标下手动输入手簿，若未知坐标转换参数，则应整理测区控制点，控制点应均匀分布、包围整个测区，控制点所处位置应符合相应控制测量规范；（3）实施放样时，将按设计图纸计算所得的待放样点坐标输入手簿中，以便野外实时、准确放样。

2.2测区坐标转换参数RTK流动站实现提供实时坐标的一个重要环节就是，将移动站获取的WGS-84大地坐标转换成工程项目所在的坐标系坐标，而只有利用转换参数才能完成相应坐标系转换，因此坐标转换参数的确定成为RTK技术实际应用中的关键。

RTK实时动态测量在煤矿井上下控制测量中的应用摘要：煤矿测量中井上下控制测量是基础，而地面控制又是重中之重，使用RTK（Real Time Kinematic）技术又称载波相位动态实时差分技术能够实时提供测量点在指定坐标系中的三维坐标（x,y,z），由于其在野外作业时能够实时提供测量点的三维坐标，具备灵活、快速、省时、省力及精度高等优点，能极大地提高工作效率。

关键词：井上下控制测量；RTK；应用引言煤矿测量前期必须要建立控制体系，建立工程局部坐标系统。

在控制网下，再进行控制点加密，从而再进行垂直测量、定向测量及贯通测量。

目前地面控制网测量传统方法均采用GPS静态测量，可靠性强、精度高，但所需设备数量多，需长时间架设，且受地形地貌复杂影响，使用RTK实时动态测量则可规避这些劣势，技术作业效率高、定位精度高、作业自动化、集成化程度高、作业条件要求低、操作简便，容易使用，数据处理能力强等优点，具有很强的应用性。

对此，本论文主要根据我公司此次通过RTK实时动态测量技术测算出的控制点坐标与静态测量的结果对比以及通过由此测算的井下新旧坐标对比，确定了此技术结果可靠性，可提高煤矿测量水平，推动煤矿安全生产，具有重大的应用前景及推广价值。

一、基本情况针对霍州煤电集团河津杜家沟煤业有限责任公司2#煤复采煤层的实际状况及2022年生产计划衔接安排，即将开始施工二采区系统巷道，目前布设于一采区运输巷开口200m范围内的控制点因换棚、喷浆、巷道变形等原因出现丢失、破坏、精度不够等情况，测移至南部的二级控制网精度不够控制二采区系统巷道掘进方位（长度1700m且巷道掘进时多为对口相向贯通），为保证二采区巷道掘进方位准确，减小贯通误差，需重新布设控制点并测量坐标，工业广场已有的地面控制点需经平硐大巷联系测量引至井下，因雾气、温度、运输、站数等原因，引至二采区后精度不够，因此将地面控制布设于风井，并使用RTK实时动态测量进行测算三维坐标。

什么是RTK 技术RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS定位技术，实施动态测量。

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，同时通过输入的相应的坐标转换参数和投影参数，实时得到流动站的三维坐标及精度。

常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分（Real - Time Kinematic 实时动态差分）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，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。

高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就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，同时给出厘米级定位结果，历时不到一秒钟。

流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。

在整周末知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。

RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率，这在无线电上不难实现。

1.2 RTK技术推广应用的主要方向1、双星系统（GPS+GLONASS双系统导航定位）是GPS RTK发展的热点，它可接收14-20颗卫星左右，是常规RTK所无法比较的，该技术使GPS设备具备最短时间达到厘米级精度的能力与最强的抗干扰遮挡能力。

GPS RTK技术在公路测量中的运用浅述摘要：RTK技术又可以称之为载波相位动态实时差分技术，是对两个测站载波相位观测进行实时处理的一种差分方法，能够将测量点在相应坐标系中的三维坐标全面呈现出来，且可以达到厘米级的精度。

该技术凭借自身高精度实施定位，且速度相对较快等优势得到了技术人员的广泛青睐。

因此，在GPS-RTK技术也在公路测量得到了进一步推广，但要想将其技术的优势充分发挥出来，就必须要对其影响因素做出全面分析与掌握，并探索出科学的完善策略。

关键词：GPS-RTK；公路测量；影响因素1 GPS-RTK在公路测量中的应用1.1 GPS-RTK基本原理与技术优点首先，GPS-RTK的基本原理。

主要是利用两台以上的接收机同时进行卫星信号的接受，并将其安置于已知坐标的测站点上，并将其测站点上的接收机作为基准站，将在待测点位置上安装的接收机视为流动站。

前者可以对相关观测数据、基准站站点坐标，运用数据链的形式来向流动站进行实时传送，而后者则可以运用无线电设备来对基准站传输的各项观测数据进行接受。

同时，还要在相应的系统内部，合理组成差分观测值实行科学恰当的差分处理，及时纠正观测的载波相位，将星历、卫星的误差与钟差消除，尽可能将电离层、对流层对相应观察结果产生的影响控制在最小范围内，以此来确保定位结果的准确可靠性。

在此基础上获得精度相对较高的，待测点方面的三维坐标，真正获得厘米级的测量精度。

其次，在技术优点方面。

相比于传统测量技术来讲，GPS-RTK技术不仅可以达到厘米级的定位精度，实时性较好，可以将待测点位置的三维坐标高效率的呈现出来，还能够进行全天候的作业，且很少会受到测量条件、气候等相关自然因素的影响。

另外，这项技术的数据处理能力也相对较强，提供的数据不仅具有较高的安全可靠性，且几乎不会存在误差累积。

也正是因为该技术的拥有的这些特点，其在应用推广中得到了诸多技术人员的广泛青睐。

1.2 GPS-RTK的具体应用探究就目前来讲，GPS-RTK技术在公路测量中的应用主要体现在以下几个方面。

浅谈城镇地籍测量中GPS RTK技术的应用摘要：本文结合笔者多年工作经验，重点谈论了gps rtk技术在城镇地籍测量中的应用，并通过实例论证了其运用的有效性。

关键词：地籍测量；gps rtk技术；地籍碎部测量；运用实时动态定位技术（gps rtk技术），又称载波相位动态实时差分技术，它是利用基于载波相位观测值、实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法，实时地提供测站点在指定坐标系中的三维坐标数据，达到cm级的精度。

rtk技术的出现，弥补了常规gps测量技术无法实时地给出观测站点的定位结果和无法对观测数据的质量进行实时检测的缺陷，是gps技术发展的新突破。

随着其在地籍测量的深入运用，城镇地籍测量的方法和技术也得到不断的进步和更新，由于rtk技术具有布点灵活、全天候、全球性、连续性、实时性、观测及计算速度快、精度高等优点，其在国内各省市的城镇地籍测量中得到了广泛的应用。

1 gps rtk技术的应用1.1地籍控制测量城镇地籍测量要为土地管理提供精确、可靠的地理参考资料，是一项基础性的具有政府行为的工作，是政府行使土地行政管理职能具有法律意义的行政技术行为有别于一般的地形测量。

高精度的控制测量是城镇地籍测量的首要任务，在测区布设基本控制网、布设图根控制网等，以完成测绘地籍图件和数据采集的任务。

利用rtk技术进行地籍控制测量，点与点之间不要求互相通视，不要求进行导线平差，没有常规三角网布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求，对控制点之间的图形、边长也没有什么要求，只要gps仪器精度符合等级控制指标、点位选取符合要求，布设的gps网精度即可满足地籍测量规程的要求。

同时，rtk技术能实时获得定位的坐标数据及精度，测量控制器上会实时显示坐标及其点位精度，如果点位精度满足要求了，用户就可以将坐标的均值、精度及图形属性存贮到电子手簿中，完成一个控制点的测量往往只需几分钟甚至几秒钟，大大提高了工作效率。

RTK技术内涵及其优点1RTK技术基本内涵RTK（RealTimeKinematic）技术是载波相位动态实时差分技术的简称，是GPS测量与数据传输技术相结合而形成的一种实时定位技术。

它具有高效率的实时动态定位功能，可以在作业现场提供经过检验的测量成果，而且可以在保证精度的状态下，摆脱处理的负担和外业返工的困扰。

RTK技术由基准站与流动站两部分组成。

将RTK技术应用到水利工程的测量中，可以极大地提高测量的定位效率。

RTK技术的主要工作要点包括基准站、坐标转换参数、流动站操作及校核工作等。

基准站选择在覆盖区域大、视野开阔且附近没有高压电线、无线发射设备和大面积水域等干扰设施的地方。

RTK技术在水利工程的应用中，坐标转换工作对于准确的测量结果具有极为重要的作用，这个过程应结合内业、外业两种方式求解得到坐标的转换参数。

设定好基准站后，需要将流动站与基准站选择合适的相同配置，使得操作手簿与基准站之间能建立连接的平台，并将RTK进行初始化后在操作手簿上得到相应的固定解即可进行测量工作。

目前，在水利工程测量中，RTK技术的应用还处于探索以及经验积累阶段，随着整个测绘行业技术的革新，其也会逐渐走向成熟。

2RTK技术应用优点基于GPS技术的RTK测量技术应用到水利工程测量中，具有以下几方面的优点：①工作效率高。

对于一般的地形地势的水利工程的测量工作，通过多次的设站，采用RTK技术可以完成半径达8公里的测量范围，与传统的测量手段的兀杂的控制点及繁琐的基准站搬移工作相比，极大地提高了工作效率，节约了人力成本，更使得测量工作没有以往的劳动强度了。

②定位精度高，数据安全可靠。

RTK技术应用于水利工程测量中，只要满足其基本的操作条件，测量误差积累极小，在一定的测量半径区域内，RTK的测量结果中各项精度可以降低到厘米级。

③降低作业条件要求。

与传统测量方式相比，在水利工程测量中，RTK技术对于作业时的光学通视条件、气候特征、季节性等因素的要求降低了，极大地提高了测量工作的适用范围。

RTK 技术在工程测量中的应用分析摘要:本文分析了RTK 测量的原理和特点, 即GPSRTK 测量的误差、调整模糊值、数据链和坐标系统, 同时也是RTK 测量的四个重要元素, 是实际测量工作中必须注意的地方，笔者基于长期的工程经验,探讨了RTK 在工程测量中的具体应用方法。

关键词:工程测量；GPS RTK；基准站；测区转换参数1 实时差分GPS 测量技术差分GPS 是最近几年发展起来的一种新的测量方法。

实时动态测量技术,也称载波相位差分技术,是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术,它是GPS 测量技术发展中的一个新突破。

实时动态测量的基本思想是,在基准站上安置一台GPS 接收机,对所有可见GPS 卫星进行连续地观测,并将其观测数据,通过无线电传输设备, 实时地发送给用户观测站。

在流动站上,GPS 接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位的原理, 实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度。

实时动态定位测量系统的构成实时动态定位测量系统主要由以下三部分构成:(1)卫星信号接收系统在实时动态定位测量系统中。

应至少包含两台GPS 接收机,分别安置在基准站和流动站上。

当基准站同时为多用户服务时,应采用双频GPS 接收机,其采样率与流动站采样率最高的相一致;(2)数据传输系统。

由基准站的数据发射装置与流动站数据接收装置组成,它是实现实时动态测量的关键性设备。

其稳定性依赖于高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性。

为了保证足够的数据传输距离及信号强度,一般在基准站还需要附加功率放大设备;(3)软件解算系统。

实时动态定位测量的软件解算系统对于保障实时动态测量结果的精确性与可靠性,具有决定性的作用。

在具体外业测量中,可以根据精度要求的不同,选用静态差分定位,快速静态差分定位,动态差分定位或实时动态差分等不同的作业模式。

①快速静态测量。

GPS 接收机在每一用户站上进行静止观测。

RTK差分服务解算原理RTK（实时动态）差分服务是一种高效的实时定位技术，广泛应用于测量、导航等领域。

RTK差分服务基于实时载波相位差分和坐标转换技术，能够提供高精度、高效率的实时位置信息。

本文将详细介绍RTK差分服务解算原理，包括实时载波相位差分和坐标转换两个方面。

1. 实时载波相位差分实时载波相位差分是一种高效的定位技术，其基本原理是将基准站接收机和移动站接收机同时接收到的卫星信号进行比较，通过计算差分值得到移动站的位置信息。

在实时载波相位差分中，基准站接收机和移动站接收机同时接收到的卫星信号包括载波相位和伪距观测值。

通过对这些观测值进行差分处理，可以消除公共误差项，如卫星钟差、接收机钟差等，从而提高定位精度。

实时载波相位差分主要分为三个步骤：双差观测值求解、坐标转换和精度评估。

双差观测值求解是核心步骤，它通过对基准站和移动站接收到的卫星信号进行差分处理，得到双差观测值。

坐标转换则是将双差观测值转换为地面坐标系下的位置信息。

精度评估则是对解算出的位置信息进行评估，确定其精度水平。

2. 坐标转换坐标转换是将卫星定位结果转换为地面坐标系下的位置信息的关键步骤。

RTK差分服务中常用的坐标系包括WGS-84坐标系和地方独立坐标系。

坐标转换的过程通常包括两个步骤：首先是将卫星定位结果从卫星坐标系转换为地理坐标系（经度、纬度和高度），然后再将地理坐标系转换为地面坐标系（x、y和z）。

在RTK差分服务中，坐标转换主要依赖于卫星导航系统提供的转换参数，如七参数或者八参数等。

通过将转换参数应用到卫星定位结果中，可以得出高精度的地面位置信息。

3. 差分算法RTK差分服务的核心算法是差分算法，其基本原理是利用基准站接收机和移动站接收机接收到相同卫星信号的差异来消除公共误差项，从而提高定位精度。

差分算法可以分为位置差分、伪距差分和载波相位差分三种类型。

其中，位置差分是通过比较基准站和移动站接收到的卫星信号的位置信息来消除公共误差项；伪距差分是通过比较基准站和移动站接收到的卫星信号的伪距观测值来消除公共误差项；载波相位差分则是通过比较基准站和移动站接收到的卫星信号的载波相位观测值来消除公共误差项。

RTK技术特点和误差分析RTK技术即实时动态差分法（Real-time kinematic），被广泛运用于测绘领域，是一种新的GPS测量方法。

与之前的测量方法，如静态测量、动态测量以及快速静态测量方法不同，RTK技术采用载波相位动态实时差分的方法，可适用于野外实时测量，且精度可达厘米级，而传统的方法只能在测量后进行一定的算数处理才能获得厘米级的精度，这种新的方法大大提高了外业的作业效率。

一、RTK技术特点RTK技术作为一种全新的GPS测量技术，沿袭了GPS的传统定位特点，定位精度高且数据安全可靠.该技术的测量精度与传统的红外线测量精度相同，但GPS测量技术在测量距离越长，优势越明显；在测量站点之间运用RTK技术可全天候作业，效率高，且观测时间较短，同时该技术可提供三维坐标，不仅可以测量平面位置，同时也可测量观测站的大地高程；如今的RTK技术操作简单，自动化程度高，工作人员操作更加便捷。

二、RTK测量的误差源RTK技术测量时其精度受很多方面的影响，包括卫星的分布情况的影响、作业地区周围环境的影响、电台信号的强弱因素影响以及接收机状态等。

如下表1所示。

三、RTK定位的误差分析3.1 RTK定位的误差同仪器与GPS卫星相关的误差，其中包括轨道误差、观测误差等。

同信号传播相关的误差，其中包括电离层误差，对流层误差以及多路径效应等。

可采用校正方法减弱该误差影响。

3.2 同仪器与GPS卫星有关的误差天线相位的中心变化受到接受信号频率以及方位与高度角的影响，一般该变化会引起点位坐标误差3-5cm，该误差对整个RTK技术定位精度影响较大。

可采用观测值的求差方法减弱该误差影响，对天线方位进行校正。

轨道误差与卫星时钟误差对该技术的测量精度也有一定的影响，但随着技术的改进，两者对测量精度的误差影响较小。

观测过程中存在的误差，针对中、整平及天线高量取的误差，可对天线高的进行两次测量。

3.3 同信号传播有关的误差电离层引起电磁波的传播延迟，电离层的电子密度受到地理位置、季节变化等因素的影响。