（毕业论文）rtk技术的误差分析及质量控制

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1、RTK技术的误差分析及质量控制摘要：本文介绍了GPSRTK技术的定位的基本原理，及利用RTK测量的方法步骤，分析了GPS-RTK定位的误差来源。同时通过工程实例，将RTK测量数据与全站仪实测边、四等水准比较，验证了GPSRTK测量的精度。并对RTK测量的质量控制进行分析。关键词：RTK技术；误差；精度；质量控制1GPS-RTK定位基本原理RTK（Real-timekinematic）实时动态差分法。这是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需耍事后进行解算才能获得厘米级的精度

2、［1］，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法。它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大的里程碑，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK实时动态定位系统主要包括3个部分：①基准站②流动站③电台（通常称数据链）。RTK技术是一种高效的定位技术，根据GPS的相对定位理论，它是利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号。将一台接收机设置在已知点上（基准站），另一台或几台接收机放在待测点上（移动站），同步采集相同卫星的信号。基准站在接收GPS信号并进行载波相位测量的同时，

3、通过数裾链将其观测值、卫星跟踪状态和测站坐标信息一起传送给移动站;移动站接收机在跟踪GPSW卫星信号的同时通过数据链接收来自基准站的数据，然后利用GPS控制器内置的随机实时数据处理软件与本机采集的GPS观测数据组成差分观测值进行处理，计算载波相位整周模糊度，实时地给出待测点的坐标、高程及实测精度。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，数据处理技术关键即初始整周模糊度的快速解算，数据传输技术关键即高波特率数据链传输的高可靠性和强抗干扰性。RTK正常工作的基木条件GPS-RTK误差来源2.1G

4、PS-RTK定位的误差分类(1)同仪器和GPS卫星有关的误差：包括天线相位中心变化、轨道误差、钟误差、观测误差等；(2)同信号传播有关的误差：包括电离层误差、对流层误差、多路径效应、信号干扰等。对固定基准站而言，同仪器和GPS卫星有关的误差可通过各种校正方法予以削弱，同信号传播有关的误差将随移动站至基准站的距离的增加而加大，所以RTK的有效作业半径是有限的(一般为10km内:基准站和移动站同时接收到5颗以上GPS卫星信号；基准站和移动站同吋接收到卫星信号和基准站发出的差分信号；基准站和移动站要连续接

5、收GPS卫星信号和基准站发出的差分信号，即移动站迁站过程中不能关机，不能失锁，否则RTK须重新初始化。RTK技术受外界条件的影响和限制较小，只要能满足基本工作条件，就能快速、准确地定位测量待测点三维坐标。RTK技术测量中间环节少、人工干预少，测量效率高，具有传统常规测量作业无可比拟的优势。但是，这一技术仍存在局限性。例如基准站信号的传输延迟给定时定位带来误差，高波特率数据传输的可靠性及电台干扰更是影响工作屮的关键问题。2.2同仪器和GPS卫星有关的误差2.2.1天线相位中心变化天线的机械中心和电子相

6、位中心一般不重合。而且电子相位中心是变化的，它取决于接收信号的频率、方位角和高度角。天线相位中心的变化，可使点位坐标的误差一般达到3-5cmo因此，天线相位中心的变化，对RTK定位精度的影响非常大［3］。实际作业中，可通过观测值的求差来削弱相位中心偏移的影响，要求接收机的天线均应按天线附有的方位标志进行定向，必要时应进行天线检验校正。2.2.2轨道误差目前，随着定轨技术的不断完善，轨道误差只有5〜10m，其影响到基线的相对误差不到lppm，就短基线（＜10km）而言，对结果的影响可忽略不计。但是，对

7、20〜30km的基线则可达到2〜3cm。2.2.3卫星钟差0前钟差可通过对卫星钟运行状态的连续监测而精确地确定，钟差对传播距离的影响不会超过6m，影响基线的相对误差约0.2ppm，就RTK观测的影响可忽略不计。2.2.4观测误差主要是对中、整平及天线高量取的误差。要求对仪器要认真细心地架设，要有高度的责任心，对天线高的量取可采用两次量取，量取部位要准确，不能有差错:3］。2.2.5基准站精度基准站的坐标精度较低，流动站得到的三维坐标都会带有系统偏差。因此，基准站具宥较高的精度非常重要。第一次设置基准

8、站，应联测一个已知点进行检核。2.2.6坐标转换参数的误差影响RTK测量精度主要取决于测量误差和坐标转换参数的误差。坐标转换参数的影响因素有计算转挽参数的已知点的点位误差、已知点和待测点的几何关系、坐标转换参数的计算方法等。一般采用布尔沙模型计算七参数:4］，七参数的优点在于能够保持GPS测量的计算精度,只要地方坐标足够紧密，公共点的分布合理，在控制区域都能适用。2.3同信号传播有关的误差2.3.1电离层误差电离层引起电磁波传播延迟从而产生误差，其延迟强度与电离层的电