GPS-RTK测量精度的影响因素研究与实验分析

实时动态测量技术（RTK）是GPS技术的一项飞跃。介绍了RTK测量的基本原理与影响RTK测量精度的因素,通过实验对比分析在作业模式中两种点位校正方式对RTK测量精度的影响,在作业过程中采用合适的点位校正方式可以提高RTK作业效率和测量精度。     

不同校正方法对RTK测图精度的影响

基于RTK技术的原理和方法进行测量实验,将RTK测量数据与GPS静态定位数据进行分析对比,探讨了不同的校正方法、测量距离等因素对RTK测量精度的影响,从而得出RTK的作业精度和实际作用范围,为RTK更好地在工程测量中应用提供了参考。     

倾斜摄影测量和惯导RTK在农村宅基地确权中的应用

贵州省地形复杂,地块破碎,农村宅基地形状不规则,且房屋多在植被高且茂密的地方,导致实地作业难度大、耗时多,常规RTK信号易被中断。针对该问题,本文考虑倾斜摄影技术和惯导RTK的优势,提出了一种倾斜摄影测量技术和惯导RTK技术在农村宅基地确权中的应用方法,旨在高效率地完成贵州省农村宅基地确权工作。在贵州省纳雍县董地乡新华村进行农村宅基地确权测量试验,采用全站仪对研究区的界址点点位、界址线边长及宗地面积的高精度观测进行验证,并从两个角度详细阐述了该方法的可行性:一是对全站仪数据和倾斜摄影技术图解法得到的数据进行对比分析和精度评定;二是对全站仪数据和惯导RTK解析法得到的数据进行对比分析。试验结果表明,倾斜摄影测量的图解法成果数据满足《地籍调查规程》(TD/T 1001—2012)中图解法1∶1000地籍图的要求,惯导RTK的解析法成果数据满足该规程中解析法二级精度的要求。基于此,该方法在农村宅基地确权中表现出精度高、操作性强、耗时低的优势,可为喀斯特山区农村宅基地确权提供一种可复制性强的参考方法。     

GPS高程拟合在公路断面测量中的应用

针对地形起伏较大的公路，水准测量断面效率低下的问题，本文运用RTK测量手段和分区平面拟合的方法来解决带状地形高程异常转换问题。依托CORS基站差分信号，得到平面精度为3 cm的纵断面放样和横断面采集数据。通过剔除法选择最优的转换控制点及分区平面拟合方式实现大地高转换为正常高，该方法减轻了外业作业强度，满足了公路断面测量精度，且最终高程转换中误差小于5 cm。     

静态GPS测量与RTK测量实例分析

结合嘉兴市一个四等GPS测量控制网、RTK动态测量的实例,分析实际应用中的若干问题。数据分析表明:在平面、高程检核标准分离的原则下,严格控制GPS基线网中高程闭合差,合理选择分布较好、精度较高的高程拟合点,可使GPS静态网的高程拟合接近或达到四等水准精度;动态RTK测量中,采用双基准站双采样(或多采样)的方法,可有效消除基准站坐标误差对RTK采样点平面坐标的系统影响,削弱对流层随机变化对RTK高程测量的影响,从而使RTK平面坐标测量满足城市一级导线测量的需要,使RTK高程测量接近或达到四等水准测量的精度。     

惯导RTK技术的定位原理和工程应用实践CSCD

传统的实时动态定位(RTK)技术测量时必须使全球卫星导航系统(GNSS)接收机天线相位中心与测量点保持相对垂直才能够保证测量成果精度,测量时一般要架设三脚架;当使用对中杆测量时,测量者必须保证对中杆水准气泡相对居中才能保证测量成果的精度,测量过程较为费时费力.惯性导航系统(INS)的出现,改变了人们对传统RTK测绘技术的应用习惯,测量过程中一般不需要架设三脚架,测量对中杆在一定范围内保持任意的倾斜状态,测量过程相对轻松自如,大大减轻了测量工作劳动强度,提高了测绘工作效率.论文主要分析了INS的定位原理和其技术优势,并强调了只有熟练掌握惯导RTK技术在实际应用中的注意事项,才能使其发挥最大的效益与效率.     

基于多波束测深系统的RTK三维水深测量技术应用研究

多波束测深系统因为具有测量面积大、速度快、精度高、成图自动化等诸多优点,而得到广泛应用。但是传统多波束系统作业需要进行验潮,因而受客观条件以及人员配备等因素影响较大。笔者以自身参加的项目为例,对基于多波束测深系统的RTK三维水深测量技术作业方法、测量精度等进行了介绍,为该技术的推广应用得出了一些有益的结论。     

大面积水下地形测绘中的PPK技术应用研究

测深仪结合RTK或CORS定位是目前水下地形测量的常用方法,但当测量水域较大或通讯信号很差时,这两种方式无法建立数据链路进行差分,导致难以满足要求。通过开发相关软件实现将GNSS PPK解算的定位点结果以时间戳为准与单波束测深点进行自动匹配。经实地静态和动态测试,该方法的精度与RTK或CORS相当,可以满足大面积水下地形测量的需求,显著提高了作业效率。     

基于SDCORS的网络RTK在工程测量中的精度分析

针对基于SDCORS网络RTK测量精度进行研究,通过实验分别对两种GPS接收机安置方式的测量精度进行对比,并对网络RTK测量精度的时间变化进行分析,结果表明:1)网络RTK平面控制测量时应该使用三脚架安置GPS接收机。对于高程测量,利用三脚架与对中杆安置GPS接收机对大地高程测量精度影响较小;2)网络RTK测量偶有大误差测量结果出现,应取多次观测结果进行成果检核;3)网络RTK测量相近历元的观测误差具有相关性,如果有条件,最好在不同时间段多次测量取平均值。     

基于水平传感器-光纤陀螺-全站仪组合的地籍测量新方法

针对全站仪测量技术存在作业周期长、劳动强度大和受观测环境影响严重等不足,本文将光纤陀螺寻北技术、倾角测量技术应用于地籍测量中,降低了地籍测量对控制点及水平度的依赖,有效地提高了测量效率,推导了全站仪在倾斜状态下界址点测量和定向的计算公式。结合全站仪可水平旋转180°的特点,给出了光纤陀螺安装误差自补偿的操作步骤;对影响定向精度的主要误差源进行仿真分析,结果表明:光纤陀螺精度与水平传感器精度对定向精度影响较大,在光纤陀螺精度为0.05°/h情况下,当倾角测量误差为1'时,定向误差为26.51″。     

一种基于CGCS2000框架的单椭球七参数转换法

针对RTK三维水深测量技术中GPS大地高需拟合成正(常)高的问题,该文在常规七参数转换法的基础上提出一种基于CGCS2000框架的单椭球七参数转换方法,有效弥补了二次曲面法在外推拟合GPS高程时精度衰减的不足。该文重点阐述了单椭球七参数转换法的构造原理、流程及其特点,最后通过椒江出海口水下地形测量项目实例证明:该文算法在拟合精度的内插方面不低于经典的二次曲面法;外推方面,在椒江口向东海外推超过20km时,仍能保证厘米级的拟合精度,且相比二次曲面法精度高出一个数量级。     

基于CORS的网络RTK矿山开采沉陷监测方法研究

首先提出基于CORS的网络RTK技术在矿山地表沉降监测中的应用,并对其在矿山沉陷监测中的应用方法及误差进行了分析,提出一种网络RTK与静态GPS观测相结合的空间修正模型用以提高网络RTK技术在矿山沉陷监测中的精度。应用此种方法对网络RTK的定位精度进行探讨分析,其结果表明:在技术措施制定合理和外业观测条件良好的情况下,基于CORS的网络RTK技术使用此种空间修正模型用于提高矿山沉陷监测的精度是可行的,能够极大地拓展工作范围,提高工作效率,具有广阔的应用前景。     

超大视场太阳敏感器图像质心提取算法

太阳图像质心提取是利用太阳敏感器进行天文导航的关键技术之一,直接决定了太阳敏感器的观测精度。针对超大视场太阳敏感器非圆形太阳图像质心提取问题,首先提出像面椭圆拟合算法,较好地解决了椭圆及近似椭圆形太阳图像的质心提取问题,然后进一步提出了球面圆拟合算法。该算法根据相机的投影和畸变模型,将太阳图像的边缘点映射到物方空间,对物方空间的边缘点进行球面圆拟合,从而确定太阳质心位置。在估计球面圆拟合算法的精度时,需要将太阳质心位置映射回像面。理论上,球面圆拟合算法不再需要顾及太阳图像的形状,算法更为严谨。将椭圆拟合算法和球面圆拟合算法应用到实测的太阳图像质心提取中。结果表明,椭圆拟合算法更适合处理半视场角70°~80.3°的太阳图像,平均精度约为0.075pixels;球面圆拟合算法更适合处理半视场角大于80.3°的太阳图像,平均精度约为0.082pixels。     

旋翼无人机测算风速风向技术研究

目前大部分民用无人机没有准确测量风速、风向和预警风场的功能，然而森林火灾扑救等多种场景需要无人机可以提供准确的风速。本文提出了一种基于旋翼无人机坐标数据测算风速风向的技术，通过无人机主机RTK坐标信息及方位角、倾角数据精准获取螺旋桨点相对坐标信息，选择不同负载条件下无人机以1~16 m/s的不同速度分别飞行30 s以上，根据螺旋桨坐标信息变化数值，结合风洞测试数据及风场动力学原理，研究风速与旋翼无人机倾角关系，并通过风洞试验检验该方法精度；并可根据无人机RTK推算出的螺旋桨坐标变化信息判断风向。结果表明，无人机风速与旋翼无人机倾角呈正相关关系；无人机负载加重时，对应受风速干扰的倾角会相对减小；无人机飞行受阵风干扰出现噪点的概率，高海拔区域大于低海拔区域；并建立六旋翼无人机飞行倾角的风速估算模型y=－1.043 5+1.150 1x，该模型测算风速的中误差值为0.966，绝对值小于1，满足应急指挥现场对无人机测量风速精度要求。该方法得到风速测算精度高，可以为旋翼无人机实时获取风速风向提供一种可行方法，具有一定的实用价值。     

GPS高程拟合在既有轨道高程勘测中的应用研究

实时动态（RTK）技术的应用对于提高既有轨道勘测效率具有重要意义. 目前,针对传统水准测量效率低且由于高程误差,GPS-RTK尚不能替代传统水准测量手段的问题,提出了一种自动化二次曲面拟合模型,研究不同间隔控制点条件下的高程拟合精度. 为此,在试验现场分别获取同点位系列的内外轨RTK及水准测量高程数据,分析了基于RTK的轨面GPS高程测量数据应用可行性及处理方法. 结果表明,在引入一定控制点条件下,在500 m间隔内采用自动化二次曲面模型拟合后得到的GPS高程数据可较好地满足既有线勘测要求.      

基于CORS的网络RTK技术在宅基地确权中的应用

介绍了农村宅基地确权的意义和测量要求,阐述了基于CORS网络RTK技术的作业方法,通过应用实例对该技术的测量精度及可靠性进行了分析,验证了基于CORS的网络RTK技术在农村宅基地确权中的可行性,该方法大大提高了作业效率和成果精度。     

网络RTK对流层延迟内插模型精度分析

流动站与参考站间双差对流层延迟的精确改正是网络RTK技术的关键。本文采用河南省地基增强系统参考站网7个参考站的观测数据进行试验,选择LIM、LCM、LSM和KRG模型为研究对象,分析了各模型用于不同高差水平流动站对流层延迟改正的效果。试验结果表明：4种常用内插模型中,LIM和KRG模型对流动站对流层延迟改正的精度较优。流动站与主参考站高差达到400 m时,对于低高度角卫星,模型内插精度降低到分米级,不满足用户流动站高精度定位需求。     

基于区域与分区拟合似大地水准面方法研究

与传统测量方式比较,全球定位系统(global positioning system,GPS)测量具有定位精度高、测量时间短、操作简单、全天候作业等优势,利用GPS观测得到的大地高拟合成正常高可以大大提高测绘效率。研究了二次曲面法拟合似大地水准面模型,以豫北某区域为研究区,分别作整体区域二次曲面拟合和分区二次曲面拟合,并进行精度分析,结论如下:通过提高GPS测量的大地高精度和选用高精度的联测水准点,能够有效提高拟合后的高程精度;测区面积较大和测区地形起伏较大时,采用分区拟合高程的精度相对于整体区域拟合的精度会大大提高。     

矿区地表移动监测方法探讨

针对因矿区地表地形复杂而导致的传统测量施测有困难的问题,探讨了三角高程测量对向观测法和RTK在此种情况下的适用性。结果表明:三角高程对向观测方法能满足四等水准测量限差要求,可以替代四等水准测量,适用于复杂矿区地表沉降变形监测的日常观测;RTK实时动态测量技术精度符合平面测量要求。