Leica GPS RTK实时平面定位系统技术操作
摘要: 全球卫星定位系统(GPS((;lobat Positioning System)是新一代军民两用的卫星导航定位系统。近年来,这一高新技术已在大地测量、精密工程测量、地壳形变监测、石油勘探、资源调查等领域内成功地座用,且进一步向高效高精度实时提供坐标方向发展,RTK(Real Time Kinematia)技术,即为这种实时测量技术长江委水文局于199,年底从美国引进3套Leica GI'S测量系统,经过半年来的开发、试验及应用,取得了良好的效果一着重介绍了该套系统R'tK 实时平面定位系统的技术操作与应用
关键词:全球卫星定位系统;实时则量技术;操作步骤:实效分析
1 概况
1999年底,长江水利委员会水文局从美国引进3套,LGPS测量系统,随机携带IIYPAGK,SKI一PRO两套测绘软件。长江委水文局荆江水文水资源勘测局经过半年来的开发及试验,成功将该套系统应用于长江重要堤防隐蔽1程水文勘测以及其它测量任务的控制测量、水下地形测量。与传统测量方法相比该套系统除具有操作快捷、精度高、实时性强、自动化程度高等优点外,还不受天气、通视条件限制,可以全天侯作业.大大提高了工作效率
2 实时平面定位系统原理
RTK实时定位是通过在已知基准点上进行观测(即参考站观测)将各种观测值,包括伪距观测值和载波相位观测值,利用无线电调制解调器,实时转发给流动站,各流动站GPS接收机将接收到的参考站信息进行解码,再对流动站与基准站间基线进行解算,实时得到各流动站坐标值及点位精度。
Ieica CPSRTK实时定位系统由以下几个部分组成:
(I) 参考站:主要由」台Ieica(GPS 接收机,GPS天线、电台和通讯天线组成。其作用是采集各种观测值,并由电台实时发送给流动站
(2) 流动站:主要山一台-Lei CPS接收机、GIS天线、接收电台及通讯天线组成,其作用是接收参考站所发射的各种观测信息,再对其与参考站问基线进行解算,实时获得该点坐标
(3) 随机软件(SKI- P RO软件).主要用丁处理数据及形成成果数据文件
3 实时平面定位系统操作步骤
3.1 GPS控制网布设
GPs系统采用WGS一84坐标系统.而大地测量多是使用地方坐标系统,为将WGS一84坐标系统内坐标换算成我们所需要的地方坐标,必须首先求解两种坐标系统之问的转换参数,布设GIS控制网是为了测算出一组较为精确的W'CS一84坐标
在侧区内选取3个(或3个以上)地方坐标系的已知点作为公共点〔公共点应均匀分布在整个测区范围内),用("I5接收机采用静态观测方式对公共点进行同步观测,然后用SKI一PRO软件完成基线解算和网平差求得各点在WGS一84坐标系统中坐标,与已知地方坐标进行换算求得两坐系统间转换参数,再设置与测区相应的投影参数及椭球参数,从而建立对应的坐标系统,对测区地方坐标系统使用该转换参数
转换参数的求解还有一种近似转换方法首先采用单点定位的方法确定一个已知点的WGS - 84坐标系卜的概略坐标.然后选取另已知点进行RTK初始化后测得其WGS - 84坐标系坐标,这样在两个已知点上均获得了分别在WGS一84坐标系及地方坐标系下的两组坐标.利用SKI一PRO软件采用〔).e Strp方法求解出转换参数,由于采用此种方法WGS - 84坐标系精度不高,所控制测区范围不大(小于5km),只能满足一定范围内测量要求
3.2 开工前准备
在1e】二GPS接收机上(含参考站和流动站)先进行单位及时区设置、卫星截iF高度角设置,并利用SKI一PRO软件内传感器传输功能将带有所求得的转换参数的地方坐标系统传输至接收机,再分别对参考站与流动站进行系统配置.即建立相应的参数设W集,包括选定所传输的地方坐标系统、设置允许限差等‘
3.3 基准站安置
(I) 将基准站仪器及电台、电瓶等附件运至基准点L,架设仪器并量取天线高,做好仪器对中整平,确保所有连线的正确连接
(2) 正确选抒RTK参考站配置集,建立相应项目名称
(3) 输入参考站各种数据(点标识、天线高、点位坐标),并核对正确无误,待跟踪到足够颗卫星后即可开始测量
3.4 流动站测量
正确安置设备,选择流动站配置集。当流动站接收到参考站数据且跟踪到足够颗卫星后,接收机开始解算整周模糊度,整周模糊度一经确定,主测量面板上所显行坐标质量在0.01-0.051101,表明初始化工作完成,即可开始数据采集或放样丁作在实时测量时应注意质讨控制,当初始化丢失后必须重新做好初始化工作。在山地、树林、村庄等卫星遮挡严重地段,用】TK不能完成测量,可在该地段两端分别用RTK测两个点,再用常规的测量方法ff决_
3.5 数据下装
利用SKI一PRO软件将存贮在流动站PC卜上所采集的数据传输至计算机,再转化为}XIf文件输出,该文件含每个RTK点测量坐标值及各点坐标质量
4 仪器性能测试