RTK技术及其在公路施工放样中的应用.pdf

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时间:2020-03-27

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1、广城旎建彳殳[文章编号]1672-7o45(2oo9)o3—0093—03RTK技l

2、-毒瓣.

3、墓一

4、i誊及翼在客路施工放赢羊审.§0

5、_≥∥-

6、-≯≯≯。I芬墨船胄蒡fi幻宣摘要:文章简述了RTK测量和若干个流动站,它的基本原理是算模式进行随机桩号边桩放样、点技术基本原理,介绍了RTK枝术在在基准站上安置一台GPS接收机,位检测等,反算模式路线中由坐标公路施工测量放样中所采用的模式对所有可见的GPS卫星进行连续观算桩号的计算原理如下:和计算原理、流程等等,并指出了这测,并将观测数据通过天线传输设2.1直接解算法一技术的优劣之处。备,实时地发送给流动站。在流动(1)

7、圆曲线段内的计算关键词:RTK技术测量方法站上,GPS接收机在接收GPS卫星信公路施工号的同时,通过无线电接收设备,接[中图分类号]U412.24收基准站传输的观测数据,然后根[文献标识码]A据相对定位的原理,在系统内组成差分观测值进行实时处理,并实时RTK是实时动态测量(Real地计算流动站的三维坐标。TimeKinematic)的缩写,它是一项以载波相位观测为根据的实时差分测量放样基本模式及计算测量技术,是GPS测量技术发展中的一个新突破和里程碑。常规的在公路施工放样中常用到的有GPS测量方法,如静态、快速静态、动两种施测模式:一种是根据路线桩如图l,根据设计给

8、出的曲线态测量都需要在事后进行解算才能号、交角及距中桩距离计算出点位参数先计算出IYx,Ⅲ点及圆心0,获得厘米级的精度,而RTK是能够坐标,转换成极距、极角后采用全站点的坐标、放样时棱镜所处位置在野外实时得到厘米级定位精度的仪将该点位放出(简称为正算);另点的坐标由仪器测出,根据日圆测量方法,它的出现为工程放样、地一种是用全站仪测出某点的坐标,心0及A点的坐标可以算出圆心角形测图,各种控制测量带来了新模然后计算出该点在路线中对应的桩,则对应的弧长为:式,近年来RTK技术已广泛应用于x九号及距中桩距离(简称为反算),再Z=——xr工程领域,极大地提高了外业施测根据竖曲

9、线、超高、加宽等参数来判18O作业的效率。断所测点与路线的位置关系。正算故K桩号数据由IIY点桩号加模式在指定桩号或坐标的点位放样上弧长得出,A点距中桩的距离为A1RTK测量的基本原理中应中,反算模式则是边桩放样的点距圆心0。距离减去半径r,若距离一种高效率放样方法,RTK设备可得大于半径,则说明A点在外侧,反之RTK的基本组成是一个基准站出动态适时坐标,非常适合采用反则在内侧。广城辘建设(2)缓和曲线段内的计算在判断出所测点位所处的线位是在圆曲线还是缓和曲通过其法线方程来求解,曲线的法线方程为:线段后可很快的计算出结果,但是如果平曲线的组合比[(f)】×(2)+[

10、,(f)]×Y(f)=0式(1)较复杂,则编制的计算程序通用性不是很强。对于比较式中(),_y(z)为参数方程表达式复杂的线形组合,可采用逐渐趋近法。缓和曲线采用回旋曲线时,其参数方程为:2.2逐渐趋近法先说明一公式,如图2所示,A、为已知点,Ol、为卜.丽页—59904—0~c6由A、出发的直线段的方位角,两方向线交于c点,则两f.fIIf】—42240—~c5一—967680—0~c~相交线边长为对此方程式在一般情况应用中可不考虑高次项,取:二兰!二二!!sin(a一)其前两项得:式中若取OL-~OI,则s;取Ol=Ot,则s。若()的方向指向C点,则所求5(5

11、)为正,反之为负。图2中S为正,s为负。这个特性对于这种趋近计算是重要的。对其求一阶导数得/Jr(f):1一—8_式(3)㈤=一将式(2)、(3)代入式(1)化简后得:—_一一——————_十———_x16128×20160×c48×c式(4)一一———+———×+——×v+l-x:=0l5×8×2×e上式为回旋曲线的法线方程表达式,在已知(,Y)如图3所示,F为中线外一点,其坐标Y已知,现后,该方程为关于弧长,J的一元高次方程,通过求解,要计算川听对应的中桩桩号及沿路线法线方向到中线即L为何值时法线经过(,y)点,也就解决了缓和曲线内的距离F。为此,在中线上任取一

12、初始桩号,先计算该由一点坐标推算桩号的问题。桩号的切线方位角和坐标,过F作切线的垂线在一些特殊情况下,例如一些线形效为特殊的互通FG,规定FG的方向以指向切线的左方向为正,反之为立交匝道,回旋曲线参数方程多项式只取两位则不能满负,利用上式计算JG和FG长,且若G在切线前方则足要求,而取项多于两项不便于采用牛顿迭代法,此时JG为正,反之为负。再在中线上取中桩号G,得可采用单点或双点割线法求解。.,点,重复以上计算过程,~般地有.,=.,+G,得I,,⋯,计算出弧长后,由ZH点的桩号加上弧长,J即可得,Jo,d在IJoGl

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