科技論文1500字(2)
科技論文1500字篇二
GPS-RTK測(cè)量研究
摘要：在實(shí)際測(cè)量工程中傳統(tǒng)的作業(yè)方式已逐漸不能滿足工程的需要，隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展，RTK測(cè)量技術(shù)也日益成熟，并逐步在測(cè)繪中得到應(yīng)用。RTK測(cè)量技術(shù)因其精度高、實(shí)時(shí)性和高效性，使得其在工程測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越廣。因此，本文對(duì)GPSRTK測(cè)量進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞：GPS RTK 測(cè)量
Abstract: In the actual measurement engineering traditional practices have increasingly unable to meet the needs of the project, with the rapid development of GPS technology, RTK measurement techniques become more sophisticated, and gradually been applied in surveys. RTK surveying technology because of its high accuracy, real-time and efficient, making it increasingly wide applications in engineering survey. Therefore, GPSRTK measurement.
Keywords: GPS RTK measurement
中圖分類號(hào)：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編碼：
1.RTK野外測(cè)繪軟件
RTK野外測(cè)繪軟件是最新開(kāi)發(fā)的GPSRTK控制采集手簿軟件，其融合了多年來(lái)在野外測(cè)繪軟件上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國(guó)際同類先進(jìn)軟件的相關(guān)功能，根據(jù)國(guó)內(nèi)測(cè)量行業(yè)的野外生產(chǎn)習(xí)慣而開(kāi)發(fā)的，是專門(mén)為大地測(cè)量、工程測(cè)量和工程建設(shè)而設(shè)計(jì)的功能強(qiáng)大野外測(cè)繪軟件。
工程之星軟件是在南方公司最早的Psion控制采集手簿軟件和CASIO天王星控制采集軟件的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而成的。南方公司(同時(shí)也是國(guó)內(nèi))最早使用的RTK測(cè)量手簿是內(nèi)嵌DOS操作系統(tǒng)的PSION手簿，所以控制采集手簿軟件也是基于DOS操作系統(tǒng)的，在圖形顯示上有一定的局限性。隨著RTK產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，基于WinCE操作系統(tǒng)的手簿逐漸成熟起來(lái)，南方公司實(shí)時(shí)開(kāi)發(fā)了基于WinCE操作系統(tǒng)的天王星控制采集手簿，天王星野外測(cè)量軟件便捷的窗口菜單式功能操作和直觀的圖形界面是PSION手簿軟件無(wú)法比擬的。
隨著RTK產(chǎn)品的廣泛使用，許多用戶對(duì)手簿軟件有了更高、更多的功能需求，而緊跟國(guó)際RTK測(cè)量技術(shù)前沿的南方公司在這樣的需求下推出了南方一體化接收機(jī)及其最新配套的手簿野外測(cè)繪軟件――工程之星。
2.GPSRTK測(cè)量
2.1臨時(shí)基站RTK測(cè)量
GPSRTK測(cè)量過(guò)程一般包括：基準(zhǔn)站選擇和設(shè)置、流動(dòng)站設(shè)置、中繼站的設(shè)立等。
2.1.1基準(zhǔn)站的觀測(cè)點(diǎn)位選擇和系統(tǒng)設(shè)置
(1)基準(zhǔn)站的觀測(cè)點(diǎn)位選擇。GPSRTK定位的數(shù)據(jù)處理過(guò)程是基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間的單基線處理過(guò)程，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞、無(wú)線電的信號(hào)傳播質(zhì)量好壞對(duì)定位結(jié)果的影響很大。野外工作時(shí)，測(cè)站位置的選擇對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量、無(wú)線電傳播影響很大。但是，流動(dòng)站作業(yè)點(diǎn)只能由工作任務(wù)決定觀測(cè)地點(diǎn)，所以基準(zhǔn)站位置的選擇非常重要。
(2)基準(zhǔn)站的系統(tǒng)設(shè)置?；鶞?zhǔn)站的設(shè)置包括：建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、基準(zhǔn)站電臺(tái)頻率的選擇、GPSRTK工作方式的選擇、基準(zhǔn)站坐標(biāo)輸人、基準(zhǔn)站工作啟動(dòng)等。
2.1.2流動(dòng)站GPS的設(shè)置
流動(dòng)站GPS的設(shè)置包括：建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理、流動(dòng)站電臺(tái)頻率的選擇、有關(guān)坐標(biāo)的輸人、GPSRTK工作方式的選擇、流動(dòng)站RTK工作啟動(dòng)、使用RTK流動(dòng)站測(cè)量地形點(diǎn)等。
2.1.3中繼站電臺(tái)的設(shè)立
由于工作環(huán)境的復(fù)雜性，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間往往無(wú)法避免障礙物對(duì)電臺(tái)通信的影響，這時(shí)中繼站電臺(tái)可以起到比較好的補(bǔ)救作用：一是它可以接收來(lái)自基準(zhǔn)站的信號(hào)，又可以將其發(fā)送出去供流動(dòng)站使用;二是中繼站電臺(tái)只轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，不必安排在已知點(diǎn)上，完全可以按需要隨時(shí)任意安排位置。
2.2.網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量
實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù)，是利用基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)數(shù)據(jù)，與流動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)差分處理，并解算整周模糊度，由于通過(guò)差分消去了絕大部分的誤差，因而可以達(dá)到厘米級(jí)定位精度。網(wǎng)絡(luò)RTK不需要架設(shè)基準(zhǔn)站，比傳統(tǒng)的RTK測(cè)量效率提高30%左右。網(wǎng)絡(luò)RTK根據(jù)其解算模式可分為以下幾種。
2.2.1單基站RTK技術(shù)
CORS站網(wǎng)由若干個(gè)CORS站組成，GPS差分信號(hào)可從各個(gè)CORS站發(fā)出，也可從數(shù)據(jù)中心發(fā)出。在這種網(wǎng)絡(luò)RTK模式下，每個(gè)基準(zhǔn)站服務(wù)于一定作用半徑的GPS用戶，對(duì)于一般的RTK應(yīng)用，服務(wù)半徑可以達(dá)到30km。GPS差分?jǐn)?shù)據(jù)播發(fā)的數(shù)據(jù)鏈，可以用無(wú)線電臺(tái)，也可用公用無(wú)線通信網(wǎng)，如移動(dòng)GSM/GPRS或聯(lián)通CDMAIX。單工站CORS就是只有一個(gè)連續(xù)運(yùn)行站。
類似于一加一的RTK，只不過(guò)基準(zhǔn)站由一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的基準(zhǔn)站代替，基站同時(shí)又是一個(gè)服務(wù)器，通過(guò)軟件實(shí)時(shí)查看衛(wèi)星狀態(tài)、存儲(chǔ)靜態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)向Internet發(fā)送差分信息以及監(jiān)控移動(dòng)站作業(yè)情況。移動(dòng)站通過(guò)GPRS、CDMA網(wǎng)絡(luò)兩種通訊方式基站服務(wù)器進(jìn)行通訊。
2.2.2多基站CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
多基站CORS是指分布在一定區(qū)域內(nèi)的多臺(tái)連續(xù)運(yùn)行的基站，每個(gè)基站都是一個(gè)單基站系統(tǒng)，由控制軟件自動(dòng)計(jì)算流動(dòng)站與基站間的距離，選點(diǎn)距離最近的CORS基站作為RTK差分作業(yè)的參考站。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)不同行業(yè)建設(shè)的CORS系統(tǒng)基本上還是獨(dú)立運(yùn)行的，很多單位的數(shù)據(jù)只在本單位甚至是本部門(mén)內(nèi)共享和利用。在當(dāng)前技術(shù)水平和市場(chǎng)可供產(chǎn)品條件下，根據(jù)本部門(mén)實(shí)際情況，從提高投資效益角度出發(fā)，選擇單基站和多基站CORS系統(tǒng)是適合一些地、市、縣測(cè)繪部門(mén)的優(yōu)選方案。
2.2.3虛擬基站技術(shù)(VRS)
VRS技術(shù)是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的代表。采用VRS技術(shù)，基準(zhǔn)站網(wǎng)子系統(tǒng)必須包含三個(gè)以上的連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站，數(shù)據(jù)中心通過(guò)組合所有基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，確定整個(gè)CORS覆蓋區(qū)域的電離層誤差、對(duì)流層誤差、軌道誤差模型等。流動(dòng)站作業(yè)時(shí)，首先通過(guò)GPRS或CDMA無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)中心發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，并將流動(dòng)站的概略位置回傳給數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心利用與流動(dòng)位置最接近的三個(gè)基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)及誤差模型，生成一個(gè)對(duì)應(yīng)于流動(dòng)站概略位置的虛擬基準(zhǔn)站(VRS)，然后將這個(gè)虛擬基準(zhǔn)站的改正數(shù)信息發(fā)送給流動(dòng)站，流動(dòng)站再結(jié)合自身的觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解算出其所在位置的精確坐標(biāo)。
2.2.4主副站技術(shù)(MAC)
主副站技術(shù)首先選取一個(gè)基準(zhǔn)站作為主站，并將主站所有的改正數(shù)及坐標(biāo)信息傳送給流動(dòng)站，而網(wǎng)絡(luò)中其他基準(zhǔn)站只是將其相對(duì)于主站的改正數(shù)變化及坐標(biāo)差信息傳送給流動(dòng)站，從而減少了傳送的數(shù)據(jù)量。
VRS技術(shù)和MAC技術(shù)服務(wù)半徑可以達(dá)到40km左右。
2.3GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理
外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核主要有以下內(nèi)容：
(1)數(shù)據(jù)剔除率同一時(shí)段內(nèi)觀測(cè)值的數(shù)據(jù)剔除率，不應(yīng)超過(guò)10%。
(2)復(fù)測(cè)基線的長(zhǎng)度差C、D級(jí)網(wǎng)基線處理和B級(jí)網(wǎng)外業(yè)預(yù)處理后，若某基線向量被多次重復(fù)，則任意兩個(gè)基線長(zhǎng)度之差ds應(yīng)滿足規(guī)范要求。
單點(diǎn)觀測(cè)模式不同點(diǎn)間不進(jìn)行重復(fù)基線、同步環(huán)和異步環(huán)的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，但同一點(diǎn)間不同時(shí)段的基線數(shù)據(jù)(與連續(xù)運(yùn)行站網(wǎng))長(zhǎng)度較差，兩兩比較也應(yīng)滿足上述內(nèi)容。
2.4一體化設(shè)計(jì)與抗干擾的完美結(jié)合
(1)一體化設(shè)計(jì)是世界同類產(chǎn)品的潮流，徹底擺脫“線”制，模塊化的設(shè)計(jì)有效解決機(jī)器內(nèi)部的干擾問(wèn)題。
(2)專業(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)傳電臺(tái)，誤碼率低，方便寫(xiě)頻掌握核心的數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)，主體性能達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平，方便寫(xiě)頻，為客戶解決串臺(tái)問(wèn)題，誤碼率在10-7。
(3)工業(yè)級(jí)模具三防設(shè)計(jì)(防塵、防水、防震)專業(yè)的模具、高強(qiáng)度的工業(yè)外殼材料以及具有很強(qiáng)防水能力的防水圈，使得S82-2008的野外性能更優(yōu)越。
(4)雙接口(USB、串口)高速傳輸，64M大內(nèi)存除了一般儀器用的COM口外，靈銳S82-2008采用USB的串行口連接技術(shù)方便大容量靜態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸。內(nèi)置64M內(nèi)存，可以滿足靜態(tài)連續(xù)一秒間隔采集80小時(shí)以上，若采集間隔增大，存貯時(shí)間還將成倍增加。
參考文獻(xiàn)：
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