《GPS实时动态定位》PPT课件

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1、GPS测量定位技术第八章GPS实时动态定位学习目标第一节RTK概述第二节RTK系统基准站的组成和作用第三节RTK流动站的组成和作用第四节RTK定位测量的外业准备工作第五节RTK的作业方法第六节GPS网络RTK技术本章小结思考题与习题GPS测量定位技术第八章GPS实时动态定位学习目标了解RTK的作业速度和作业效率，观测数据的实时处理过程。GPS网络RTK技术的出现，弥补了GPS实时差分定位RTK技术的缺点，它代表了未来GPS发展的方向。目前应用于GPS网络RTK数据处理的虚拟参考站法（VirtualReferenceStation——VRS）、技

2、术最为成熟。理解RTK的工作原理，RTK的初始化过程；实时动态定位的基本思想，相对于静态定位增加的仪器设备及应用。掌握RTK系统基准站和流动站的组成和RTK定位测量的实施。GPS测量定位技术第一节RTK概述RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间相同GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给共视卫星的流动站以精化其GPS观测值，得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。一、RT

3、K的工作原理GPS测量定位技术一、RTK的工作原理精密GPS定位都采用相对技术。无论是在几点间进行同步观测的后处理(RTK)，还是从基准站将改正值及时地传输给流动站(DGPS)都称为相对技术。以采用值的类型为依据可分为4类：差分的数据类型有伪距差分、坐标差分和相位差分三类，前两类定位误差的相关性会随基准站与流动站的空间距离的增加其定位精度迅速降低。故RTK采用第三种方法。GPS测量定位技术一、RTK的工作原理RTK的观测模型为：（8-2）其中：——为相位测量值，单位为m；——为星站间的几何距离；——为光速；——接收机钟差；——卫星钟差——为载波

4、相位波长；——为整周未知数；——为对流层折射影响；——为电离层折射影响；——为相对论效应；——为观测噪声。参数GPS测量定位技术因轨道误差、钟差、电离层折射及对流层折射影响难于精确模型化，所以实际的数据处理中常用双差观测值方程来解算，在定位前需先确定整周未知数，这一过程称为动态定位的“初始化”（OnTheFly即OTF）。实现OTF的方法有很多种，美国天宝导航有限公司的做法是：采用伪距和相位相结合的方法。首先用伪距求出整周未知数的搜索范围，再用L1和L2相位组合和后继观测历元解算和精化。利用伪距估计初始位置和搜索空间，快速定出精确的初始位置。一

5、、RTK的工作原理GPS测量定位技术二、RTK的系统组成下面以美国天宝导航有限公司生产的4800GPS双频接收机为例，说明RTK的系统组成，天宝RTK系统由下列两部分组成：GPS测量定位技术第二节RTK系统基准站的组成和作用如下图所示，RTK系统基准站由基准站GPS接收机及卫星接收天线、无线电数据链电台及发射天线、直流电源等组成。其作用是求出GPS实时相位差分改正值。然后将改正值及时地通过数传电台传递给流动站以精化其GPS观测值，得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。图8-1Trimble4800GPS—RTK基准站配置图GPS测量定位技术第

6、二节RTK系统基准站的组成和作用GPS－RTK作业能否顺利进行，关键的问题是无线电数据链的稳定性和作用距离是否满足要求。它和无线电数据链电台本身的性能，发射天线的类型，参考站的选址，设备的架设，环境无线电的干扰情况等有直接的关系。由于数据链电台采用400～480MHZ高频载波发送数据，而高频无线电信号是沿直线传播的，这就要求参考站发射天线和流动站接收天线之间无遮挡信号的障碍物，这些障碍物在陆地上主要由地形、建筑物、无线电信号发射台等；在海上则主要是地球曲率的影响。为了尽量避免参考站设备之间相互干扰，在作业时，大于25W的数据链电台发射天线距离G

7、PS接收天线至少2m，最好6m以上；发射天线与电台的连接电缆必须展开，以免形成新的干扰源。GPS测量定位技术第二节RTK系统基准站的组成和作用RTK数据链无线电发射机（TRIMMRKⅡ）的工作频率为UHF频段（400～480MHZ），当功率一定时，发射距离随天线高度增加而增加，如下式所示：式中：4.24——为天宝经验值；H1——电台的天线高；H2——流动站的天线高；（8-1）GPS测量定位技术第二节RTK系统基准站的组成和作用例：天宝4800GPS接收机使用的TRIMMRKⅡ无线电数据链电台发射功率为25W，电台天线高为9m，流动站的天线高为2

8、m，试计算流动站工作的最远距离？解：已知H1=9m，H2=2m，根据公式可计算出流动站在开阔地带工作的最远距离为：注：该距离是在无任何遮挡物的空旷地带