Leica GPS RTK實時平面定位系統技術操作
摘要: 全球衛星定位系統(GPS((;lobat Positioning System)是新一代軍民兩用的衛星導航定位系統。近年來,這一高新技術已在大地測量、精密工程測量、地殼形變監測、石油勘探、資源調查等領域內成功地座用,且進一步向高效高精度實時提供坐標方向發展,RTK(Real Time Kinematia)技術,即為這種實時測量技術長江委水文局于199,年底從美國引進3套Leica GI'S測量系統,經過半年來的開發、試驗及應用,取得了良好的效果一著重介紹了該套系統R'tK 實時平面定位系統的技術操作與應用
關鍵詞:全球衛星定位系統;實時則量技術;操作步驟:實效分析
1 概況
1999年底,長江水利委員會水文局從美國引進3套,LGPS測量系統,隨機攜帶IIYPAGK,SKI一PRO兩套測繪軟件。長江委水文局荊江水文水資源勘測局經過半年來的開發及試驗,成功將該套系統應用于長江重要堤防隱蔽1程水文勘測以及其它測量任務的控制測量、水下地形測量。與傳統測量方法相比該套系統除具有操作快捷、精度高、實時性強、自動化程度高等優點外,還不受天氣、通視條件限制,可以全天侯作業.大大提高了工作效率
2 實時平面定位系統原理
RTK實時定位是通過在已知基準點上進行觀測(即參考站觀測)將各種觀測值,包括偽距觀測值和載波相位觀測值,利用無線電調制解調器,實時轉發給流動站,各流動站GPS接收機將接收到的參考站信息進行解碼,再對流動站與基準站間基線進行解算,實時得到各流動站坐標值及點位精度。
Ieica CPSRTK實時定位系統由以下幾個部分組成:
(I) 參考站:主要由」臺Ieica(GPS 接收機,GPS天線、電臺和通訊天線組成。其作用是采集各種觀測值,并由電臺實時發送給流動站
(2) 流動站:主要山一臺-Lei CPS接收機、GIS天線、接收電臺及通訊天線組成,其作用是接收參考站所發射的各種觀測信息,再對其與參考站問基線進行解算,實時獲得該點坐標
(3) 隨機軟件(SKI- P RO軟件).主要用丁處理數據及形成成果數據文件
3 實時平面定位系統操作步驟
3.1 GPS控制網布設
GPs系統采用WGS一84坐標系統.而大地測量多是使用地方坐標系統,為將WGS一84坐標系統內坐標換算成我們所需要的地方坐標,必須首先求解兩種坐標系統之問的轉換參數,布設GIS控制網是為了測算出一組較為精確的W'CS一84坐標
在側區內選取3個(或3個以上)地方坐標系的已知點作為公共點〔公共點應均勻分布在整個測區范圍內),用("I5接收機采用靜態觀測方式對公共點進行同步觀測,然后用SKI一PRO軟件完成基線解算和網平差求得各點在WGS一84坐標系統中坐標,與已知地方坐標進行換算求得兩坐系統間轉換參數,再設置與測區相應的投影參數及橢球參數,從而建立對應的坐標系統,對測區地方坐標系統使用該轉換參數
轉換參數的求解還有一種近似轉換方法首先采用單點定位的方法確定一個已知點的WGS - 84坐標系卜的概略坐標.然后選取另已知點進行RTK初始化后測得其WGS - 84坐標系坐標,這樣在兩個已知點上均獲得了分別在WGS一84坐標系及地方坐標系下的兩組坐標.利用SKI一PRO軟件采用〔).e Strp方法求解出轉換參數,由于采用此種方法WGS - 84坐標系精度不高,所控制測區范圍不大(小于5km),只能滿足一定范圍內測量要求
3.2 開工前準備
在1e】二GPS接收機上(含參考站和流動站)先進行單位及時區設置、衛星截iF高度角設置,并利用SKI一PRO軟件內傳感器傳輸功能將帶有所求得的轉換參數的地方坐標系統傳輸至接收機,再分別對參考站與流動站進行系統配置.即建立相應的參數設W集,包括選定所傳輸的地方坐標系統、設置允許限差等‘
3.3 基準站安置
(I) 將基準站儀器及電臺、電瓶等附件運至基準點L,架設儀器并量取天線高,做好儀器對中整平,確保所有連線的正確連接
(2) 正確選抒RTK參考站配置集,建立相應項目名稱
(3) 輸入參考站各種數據(點標識、天線高、點位坐標),并核對正確無誤,待跟蹤到足夠顆衛星后即可開始測量
3.4 流動站測量
正確安置設備,選擇流動站配置集。當流動站接收到參考站數據且跟蹤到足夠顆衛星后,接收機開始解算整周模糊度,整周模糊度一經確定,主測量面板上所顯行坐標質量在0.01-0.051101,表明初始化工作完成,即可開始數據采集或放樣丁作在實時測量時應注意質討控制,當初始化丟失后必須重新做好初始化工作。在山地、樹林、村莊等衛星遮擋嚴重地段,用】TK不能完成測量,可在該地段兩端分別用RTK測兩個點,再用常規的測量方法ff決_
3.5 數據下裝
利用SKI一PRO軟件將存貯在流動站PC卜上所采集的數據傳輸至計算機,再轉化為}XIf文件輸出,該文件含每個RTK點測量坐標值及各點坐標質量
4 儀器性能測試
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