RTK测量仪技术难点|华测测量仪器经营部

一、RTK定位技术简介

实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破，在测绘、交通、能源、城市建设等领域有着广阔的应用前景。众所周知，无论静态定位，还是准动态定位等定位模式，由于数据处理滞后，所以无法实时解算出定位结果，也无法对观测数据进行检核，这就难以保证观测数据的质量，在实际工作中经常由于粗差造成的不合格观测成果需要返工来重测。目前，解决这一问题的主要方法就是延长观测时间、选择作业窗口来保证测量数据的可靠性，这样一来就降低了GPS测量的工作效率。

实时动态定位(RTK)系统由基准站、流动站和数据链组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，流动站上的计算机(手簿)根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的3维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。

RTK定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式，两种定位模式相结合，在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS前端数据采集。我公司从2003年开始在连(云港)霍(尔果斯)国道主干线宝鸡至天水段、天水至武山段、嘉峪关至安西段等高速公路勘测中全面采用了RTK技术，从地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作都采用了RTK作业，测量1— 2 s，精度就可以达到1—3 cm，且整个测量过程不需通视，有着常规测量仪器(如全站仪)不可比拟的优点。

二、RTK技术的优点

1.作业效率高

在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，每个放样点只需要停留1。2 s，就可以完成作业。在公路路线测量中，每小组(3~4人)每天可完成中线测量6—8 km，在中线放样的同时完成中桩抄平工作。若用其进行地形测量，每小组每天可以完成0.8~1.5km2的地形图测绘，其精度和效率是常规测量所无法比拟的。

2.定位精度高，没有误差积累

只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内(一般为5km)，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级，且不存在误差积累。

3.全天候作业

RTK技术不要求两点间满足光学通视，只需要满足“电磁波通视和对空通视的要求”，因此和传统测量相比，RTK技术作业受限因素少，几乎可以全天候作业。

4.RTK作业自动化、集成化程度高

RTK可胜任各种测绘外业。流动站配备高效手持操作手簿，内置专业软件可自动实现多种测绘功能，减少人为误差，保证了作业精度。

三、RTK技术的缺点

虽然GPS技术有着常规仪器所不能比拟的优点，但经过多年的工程实践证明，GPS RTK技术存在以下几方面不足。

1.受卫星状况限制

GPS系统的总体设计方案是在1973年完成的，受当时的技术限制，总体设计方案自身存在很多不足。随着时间的推移和用户要求的日益提高，GPS卫星的空间组成和卫星信号强度都不能满足当前的需要，当卫星系统位置对美国是较佳的时候，世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。例如在中、低纬度地区每天总有两次盲区，每次20~30min，盲区时卫星几何图形结构强度低，RTK测量很难得到固定解。同时由于信号强度较弱，在对空遮挡比较严重的地方GPS无法正常应用。

2.受电离层影响

白天中午，受电离层干扰大，共用卫星数少，因而初始化时间长甚至不能初始化，也就无法进行测量。根据我们的实际经验，每天中午12—13点，RTK测量很难得到固定解。

3.受数据链电台传输距离影响

数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响，如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰，在传输过程中衰减严重，严重影响外业精度和作业半径。另外，当RTK作业半径超过一定距离时，测量结果误差超限，所以RTK的实际作业有效半径比其标称半径要小，工程实践和专门研究都证明了这一点。

4.受对空通视环境影响

F20P是普玄物联较新推出的多功能网络通讯/高精度定位一体模块，集移动通信和高精度单频RTK定位功能于一体，采用LCC封装，较单频rtk模块尺寸大大减小。