RTK基礎知識，值得收藏

哈爾濱RTK公司為您介紹關于RTK基礎知識原理一：實時載波相位差分

我們知道，在利用GPS進行定位時，會受到各種各樣因素的影響(見上節(jié)中的GPS誤差源),為了消除這些誤差源,必須使用兩臺以上的GPS接收機同步工作。GPS靜態(tài)測量的方法是各個接收機獨立觀測，然后用后處理軟件進行差分解算。那么對于RTK測量來說，仍然是差分解算，只不過是實時的差分計算。

也就是說，兩臺接收機（一臺基準站，一臺流動站）都在觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，同時，基準站通過其發(fā)射電臺把所接收的載波相位信號（或載波相位差分改正信號）發(fā)射出去；那么，流動站在接收衛(wèi)星信號的同時也通過其接收電臺接收基準站的電臺信號；在這兩信號的基礎上，流動站上的固化軟件就可以實現(xiàn)差分計算，從而準確地定出基準站與流動站的空間相對位置關系。在這一過程中，由于觀測條件、信號源等的影響會有誤差，即為儀器標定誤差,一般為平面1cm+1ppm，高程2cm+1ppm。

空間相對位置關系不是我們要的最終值,因此還有一步工作就是把空間相對位置關系納入我們需要的坐標系中。GPS直接反映的是WGS-84坐標,而我們平時用的則是北京54坐標系或西安80坐標系,所以要通過坐標轉換把GPS的觀測成果變成我們需要的坐標。

RTK基礎知識原理二：坐標轉換

這個工作有多種模型可以實現(xiàn)，我們的軟件采用的是平面與高程分開轉換，平面坐標轉換采用先將GPS測得成果投影成平面坐標，再用已知控制點計算二維相似變換的四參數(shù)，高程則采用平面擬合或二次曲面擬合模型，利用已知水準點計算出該測區(qū)的待測點的高程異常，從而求出他們的高程。坐標轉換也會帶來誤差，該項誤差主要取決于已知點的精度和已知點的分布情況。

從上可以看出，RTK的測量精度包括兩個部分，其一是GPS的測量誤差，其二是坐標轉換帶來的誤差。

對于南方RTK設備來說，這兩項誤差都能夠反映，GPS的測量誤差在實時測量時可以從手簿上的工程之星中看得到（HRMS和VRMS）。

對于坐標轉換誤差來說，又可能有兩個誤差源，一是投影帶來的誤差，二是已知點誤差的傳遞。當用三個以上的平面已知點進行校正時，計算轉換四參數(shù)的同時會給出轉換參數(shù)的中誤差（北方向分量和東方向分量,必須通過控制點坐標庫進行校正才能得到)。

值得注意的是，如果此時發(fā)現(xiàn)轉換參數(shù)中誤差比較大（比如，大于5cm）,而在采集點時實時顯示的測量誤差在標稱精度范圍之內(nèi)，則可以判定是已知點的問題(有可能找錯點或輸錯點)，有可能已知點的精度不夠，也有可能已知點的分布不均勻。

當平面已知點只有兩個時，則只能滿足計算坐標轉換四參數(shù)的必要條件，無多余條件，也就不能給出坐標轉換的精度評定,此時，可以從查看四參數(shù)中的尺度比ρ來檢驗坐標轉換的精度，該值理想值為1，如果發(fā)現(xiàn)ρ偏離1較多（比如：|ρ-1|≧1/40000，超出了工程精度），則在保證GPS測量精度滿足要求的情況下，可判定已知點有問題

RTK基礎知識：RTK測量注意事項

參考站要求

參考站的點位選擇必須嚴格。因為參考站接收機每次衛(wèi)星信號失鎖將會影響網(wǎng)絡內(nèi)所有流動站的正常工作。1）周圍應視野開闊，截止高度角應超過15度,周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。2）參考站應盡量設置于相對制高點上，以方便播發(fā)差分改正信號。3）參考站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。關注并星標《測繪之家》微信公眾號，獲取更多測繪技術干貨。４）RTK作業(yè)期間，參考站不允許移動或關機又重新啟動，若重啟動后必須重新校正。５）參考站連結必須正確，注意虛電池的正負極（紅正黑負）．６）參考站主機開機后，需等到差分信號正常發(fā)射方可離開參考站，Ｓ８２表現(xiàn)為ＤＬ指示燈每５秒鐘快閃２次．Ｓ８６表現(xiàn)為ＲＸ指示燈每５秒鐘快閃２次。

流動站要求

１）在RTK作業(yè)前，應首先檢查儀器內(nèi)存容量能否滿足工作需要，并備足電源。

２）在打開工程之星之后，首先要確保手簿與主機藍牙連通。

３）為了保證RTK的高精度,有三個以上平面坐標已知點進行校正，而且點精度要均等，并要均勻分布于測區(qū)周圍,要利用坐標轉換中誤差對轉換參數(shù)的精度進行評定.如果利用兩點校正,一定要注意尺度比是否接近于1。

４）由于流動站一般采用缺省2m流動桿作業(yè)，當高度不同時，應修正此值。

５）在信號受影響的點位，為提高效率，可將儀器移到開闊處或升高天線，待數(shù)據(jù)鏈鎖定達到固定后，再小心無傾斜地移回待定點或放低天線，一般可以初始化成功。

RTK簡易操作步驟（以S82為例）

1、基準站部分

１）架好腳架于已知點上，對中整平（如架在未知點上，則大致整平即可）。

２）接好電源線和發(fā)射天線電纜。注意電源的正負極正確（紅正黑負）。

３）打開主機和電臺，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當衛(wèi)星數(shù)和衛(wèi)星質(zhì)量達到要求后（大約１分鐘），主機上的ＤＬ指示燈開始５秒鐘快閃２次，同時電臺上的TX指示燈開始每秒鐘閃１次。這表明基準站差分信號開始發(fā)射，整個基準站部分開始正常工作。

2、移動站部分

１）將移動站主機接在碳纖對中桿上，并將接收天線接在主機頂部，同時將手簿夾在對中桿的適合位置。

２）打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定的條件后，主機上的ＤＬ指示燈開始１秒鐘閃１次（必須在基準站正常發(fā)射差分信號的前提下），表明已經(jīng)收到基準站差分信號。關注并星標《測繪之家》微信公眾號，獲取更多測繪技術干貨。

３）打開手簿，啟動工程之星軟件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上，如手簿冷啟動后則桌面上的快捷方式消失，這時必須在Flashdisk中啟動原文件（我的電腦→Flashdisk→ＳＥＴＵＰ→ERTKPro2.0.exe）。

４）啟動軟件后，軟件一般會自動通過藍牙和主機連通。如果沒連通則首先需要進行設置藍牙（工具→連接儀器→選中“輸入端口：７”→點擊“連接”）。

５）軟件在和主機連通后，軟件首先會讓移動站主機自動去匹配基準站發(fā)射時使用的通道。如果自動搜頻成功，則軟件主界面左上角會有信號在閃動。如果自動搜頻不成功，則需要進行電臺設置（工具→電臺設置→在“切換通道號”后選擇與基準站電臺相同的通道→點擊“切換”）。

６）在確保藍牙連通和收到差分信號后，開始新建工程（工程→新建工程），依次按要求填寫或選取如下工程信息：工程名稱、橢球系名稱、投影參數(shù)設置、四參數(shù)設置（未啟用可以不填寫）、七參數(shù)設置（未啟用可以不填寫）和高程擬合參數(shù)設置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。

RTK基礎知識：校正方法

方法一：利用控制點坐標庫求四參數(shù)。

在控制點坐標庫界面中點擊“增加”，根據(jù)提示依次增加控制點的已知坐標和原始坐標，一般至少２個控制點，當所有的控制點都輸入以后察看確定無誤后，單擊“保存”，選擇參數(shù)文件的保存路徑并輸入文件名，建議將參數(shù)文件保存在當前工程下文件名result文件夾里面，保存的文件名稱以當天的日期命名。完成之后單擊“確定”。然后單擊“保存成功”小界面右上角的“OK”，四參數(shù)已經(jīng)計算并保存完畢。

方法二：校正向導，這時又分為兩種模式。

注意：此方法只在此介紹單點校正，一般是在有四參數(shù)或七參數(shù)的情況下才通過此方法進行單點校正。1）基準站架在已知點上選擇“基準站架設在已知點”，點擊“下一步”，輸入基準站架設點的已知坐標及天線高，并且選擇天線高形式，輸入完后即可點擊“校正”。系統(tǒng)會提示你是否校正，并且顯示相關幫助信息，檢查無誤后“確定”校正完畢。2）基準站架在未知點上選擇“基準站架設在未知點”，再點擊“下一步”。輸入當前移動站的已知坐標、天線高和天線高的量取方式，再將移動站對中立于已知點上后點擊“校正”，系統(tǒng)會提示是否校正，“確定”即可。

注意：如果當前狀態(tài)不是“固定解”時，會彈出提示，這時應該選擇“否”來終止校正，等精度狀態(tài)達到“固定解”時重復上面的過程重新進行校正。將對中桿對立在需測的點上，當狀態(tài)達到固定解時,利用快捷鍵＂Ａ＂開始保存數(shù)據(jù)。