rtk測量實習報告

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rtk測量實習報告 1

　　一、實習目的

　　正確認識和理解RTK定位技術，學會并掌握RTK在工程上的放樣過程。 RTK定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術，它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，并達到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，還要采集GPS觀測數據，并在系統(tǒng)內組成差分觀測值進行實時處理。流動站可處于靜止狀態(tài)，也可處于運動狀態(tài)。RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術。

　　RTK 系統(tǒng)正常工作要具備以下三個條件：第一，基準站和移動站同時接收到5顆以上GPS衛(wèi)星信號；第二，基準站和移動站同時接收到衛(wèi)星信號和基準站發(fā)出的差分信號；第三，基準站和移動站要連續(xù)接收 GPS 衛(wèi)星信號和基準站發(fā)出的差分信號。即移動站遷站過程中不能關機，不能失鎖。否則RTK須重新初始化。

　　二、實習組織及時間安排

　　20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日

　　三、實習任務

　　1、了解和掌握RTK的基本原理和作業(yè)模式。

　　2、利用RTK進行點的放樣。

　　3、了解RTK的優(yōu)點和局限性。

　　1）啟動基準站。將基準站架設在上空開闊、沒有強電磁干擾、多路徑誤差影響小的控制點上，正確連接好各儀器電纜，打開各儀器。將基準站設置為動態(tài)測量模式。

　　2）建立新工程，定義坐標系統(tǒng)新建一個工程，即新建一個文件夾，并在這個文件夾里設置好測量參數[如橢球參數、投影參數等]。這個文件夾中包括許多小文件，它們分別是測量的成果文件和各種參數設置文件，如*.dat、*.cot、*.rtk、*.ini等。

　　3）點校正 CPS 測量的為 WCS -84 系坐標，而我們通常需要的是在流動站上實時顯示國家坐標系或地力獨立坐標系下的坐標，這需要進行坐標系之間的轉換，即點校正。點校正可以通過兩種方式進行。

　　A、在已知轉換參數的情況下。如果有當地坐標系統(tǒng)與 WCS-84 坐標系統(tǒng)的轉換七參數，則可以在測量控制器中直接輸入，建立坐標轉換關系。如果上作是在國家大地坐標系統(tǒng)下進行，而且知道橢球參數和投影方式以及基準點坐標，則可以直接定義坐標系統(tǒng)，建議在 RTK 測量中最好加入 1-2 個點校正，避免投影變形過大，提高數據可靠性。

　　B、在不知道轉換參數的情況下。如果在局域坐標系統(tǒng)中工作或任何坐標系統(tǒng)進行測量和放樣工作，可以直接采用點校正方式建立坐標轉換方式，平面至少 3 個點，如果進行高程擬合則至少要有 4 個水準點參與點校正。

　　4）流動站開始測量

　　A、單點測量：在主菜單上選擇“測量”圖標打開，測量方式選擇“RTK”, 再選擇“測量點”選項，即可進行單點測量。注意要在“固定解”狀態(tài)下，才開始測量。單點測量觀測時間的長短與跟蹤的衛(wèi)星數量、衛(wèi)星圖形精度、觀測精度要求等有關。當“存儲”功能鍵出現時，若滿足要求則按“存儲”鍵保存觀測值，否則按“取消”放棄觀測。

　　B、放樣測量：在進行放樣之前，根據需要“鍵入”放樣的點、直線、曲線、 DTM 道路等各項放樣數據。當初始化完成后，在主菜單上選擇“測量”圖標打開，測量方式選擇“RTK”,再選擇“放樣”選項，即可進行放樣測量作業(yè)。在作業(yè)時，在手薄控制器上顯示箭頭及目前位置到放樣點的方位和水平距離，觀測值只需根據箭頭的指示放樣。當流動站距離放樣點就距離小于設定值時，手薄上顯示同心圓和十字絲分別表示放樣點位置和天線中心位置。當流動站天線整平后，十字絲與同心圓圓心重合時，這時可以按“測量”鍵對該放樣點進行實測，并保存觀測值。

　　3、利用RTK進行點放樣

　　1）測前準備：獲取 2~3 個控制點的坐標（如果沒有已知數據可用靜態(tài) GPS 先進行控制測量），解算或用相關軟件求出放樣點的坐標，檢查儀器是否能正常使用。

　　2）站的架設：將基準站架設在較空曠的地方（附近無高大建筑物或高壓電線等）架設完后安裝電臺，連接好儀器后開啟基準站主機，打開電臺并設置頻率。

　　3）建立新工程：開啟移動站主機，待衛(wèi)星信號穩(wěn)定并達到 5 顆以上衛(wèi)星時，先連接藍牙，連接成功后設置相關參數：工程名稱、橢球系名稱、投影參數設置、參數設置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。

　　4）輸入放樣點：打開坐標庫，在此我們可以輸入編輯放樣點，也可以事先編輯好放樣點文件，點擊打開放樣點文件，軟件會提示我們是對坐標庫進行覆蓋或是追加。

　　5）測量校正：測量校正有兩種方法：控制點坐標求校正參數和利用點校正。第一中方法,利用控制點坐標庫(即計算校正參數的一個工具)的做法大致是這樣的:假設我們利用 A,B 這兩個已知點來求校正參數，那么我們必須記錄下 A,B 這兩個點的原始坐標(即移動站在 Fixed 的狀態(tài)下記錄的這兩個點的坐標)，先在控制點坐標庫中輸入 A 點的已知坐標之后軟件會提示你輸入 A 點的原始坐標，然后再輸入 B 點的已知坐標和 B 點的原始坐標，這樣就計算出了校正參數。第二種方法，利用校正向導校正，此方法又分為基準站在已知點校正和基準站在未知點的校正。

　　我們這里只說明一下基準站架設在未知點的校正方法。

　　A、利用一點進行校正：步驟依次為工具--校正向導--基準站架設在未知點--輸入當前移動站的已知坐標——待移動站對中整平后并出現固定解--校正。

　　B、利用兩點校正：步驟依次為工具—校正向導—基準站架設在未知點-輸入當前移動站的已知坐標—待移動站對中整平后并出現固定解—下一步—將移動站移到下一個已知點—輸入當前移動站的已知坐標—待移動站對中整平后并出現固定解--校正。

　　C、利用三點校正：與利用兩點校正相同，只是多增加了一個已知點，多重復了一遍。

　　6）放樣點：選擇測量--點放樣，進入放樣屏幕，點擊打開按鈕目，打開坐標管理庫，在這里可以打開事先編輯好的放樣文件，選擇放樣點，也可以點擊“增加”輸入放樣點坐標。

　　4、RTK 的技術特點

　　1）工作效率高：在一般的地形地勢下，高質量的 RTK 設站一次即可測完 4km 半徑的測區(qū)，大大減少了傳統(tǒng)測量所需的控制點數量和測量儀器的設站次數，移動站一人操作即可，勞動強度低，作業(yè)速度快，提高了工作效率。

　　2）定位精度高：只要滿足 RTK 的基木工作條件，在一定的作業(yè)半徑范圍內（一般為 4km ）RTK 的平而精度和高程精度都能達到厘米級。

　　3）全天候作業(yè)：RTK 測量不要求基準站、移動站間光學通視，只要求滿足 “電磁波通視”，因此和傳統(tǒng)測量相比，RTK 測量受通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的`影響和限制較小，在傳統(tǒng)測量看來難于開展作業(yè)的地區(qū)，只要滿足 RTK 的基木工作條件，它也能進行快速的高精度定位，使測量工作變得史容易史輕松。

　　4）RTK 測量自動化、集成化程度高，數據處理能力強：RTK 可進行多種測量內、外業(yè)工作。移動站利用軟件控制系統(tǒng)，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。

　　5）操作簡單、易于使用：現在的儀器一般都提供中文菜單，只要在設站時進行簡單的設置，就可方便地獲得二維坐標。數據輸入、存儲、處理、轉換和輸出能力強，能方便地與計算機、其他測量儀器通信。

　　5、RTK的局限性和精度保障

　　RTK 也有其局限性，會影響到執(zhí)行上述測量任務的能力。了解其局限性可確保 RTK 測量成功。最主要的局限性其實不在于 RTK 本身，而是源于整個 GPS系統(tǒng)。如前所述，依靠的是接收兩萬多公里高空的衛(wèi)星發(fā)射來的無線電信號。 GPS相對而言，這些信號頻率高、信號弱，不易穿透可能阻擋衛(wèi)星和 GPS接收機之間視線的障礙物。

　　事實上，存在于 GPS接收機和衛(wèi)星之間路徑上的任何物體都會對系統(tǒng)的操作產生不良影響。有些物體如房屋，會完全屏蔽衛(wèi)星信號。因此,GPS不能在室內使用。同樣原因, GPS也不能在隧道內或水下使用。有些物體如樹木會部分阻擋、反射或折射信號。GPS信號的接收在樹林茂密的地區(qū)會很差。樹林中有時會有足夠的信號來計算概略位置，但信號清晰度難以達到厘米水平的精確定位。因此，RTK 在林區(qū)作業(yè)有一定的局限性。

　　這并不是說，GPS RTK只適用于四周對空開闊的地區(qū)。RTK測量在部分障礙的地區(qū)也可以是有效而精確的。其奧秘是能觀測到足夠的衛(wèi)星來精確可靠地實現定位。在任何時間、任何地區(qū)，都可能會有 7 到 10 顆 GPS 衛(wèi)星可用于 RTK 測量。RTK系統(tǒng)的工作并不需要這么多顆衛(wèi)星。如果天空中有 5 顆適當分布的衛(wèi)星，就可作精確可靠的定位。有部分障礙的地點只要可以觀測到至少5顆衛(wèi)星，就有可能做 RTK 測量。在樹林或大樓四周作測量時，只要該地留有足夠的開放空間，使 RTK系統(tǒng)可觀測到至少5顆衛(wèi)星， RTK測量就有成功的條件。在論述 RTK技術的原理時，我們知道,RTK測量的關鍵是確定整周未知數，能否連續(xù)地、可靠地接收基準站播發(fā)的信號，是RTK 能否成功的決定因素。在實際應用中，來自各方面的干擾，降低了RTK 的可靠性和精度。 研究表明，為了保證地物點的測量精度，我們在選點時要采取以下措施:

　　1、點位應設在易于安裝接收機設備、視野開闊、視場內周圍障礙物高度角應小于 15°(如可以選在最高建筑物的頂樓)。

　　2、點位應遠離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、微波站、微波通道等)，其距離不小于200 m；遠離高壓電線，距離不小于50m。

　　3、點位附近不應有大面積的水域或強烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體。

　　4、點位選擇要充分考慮到與其它測量手段聯測和擴展。

　　5、點位要選在交通方便的地方，以提高工作效率。

　　6、點位要選在地面地基堅硬的地方，易于點的保存。除此之外，為了保證地物點的測量精度，我們還要對接收機天線進行校驗，選擇有削弱多路徑誤差的各種技術的天線。同時，我們還要不斷利用新的數據處理技術，以削弱各種誤差帶來的影響。

　　四、實習收獲和體會

　　鑒于這次的實習，對RTK實時動態(tài)定位技術有了一定的了解。實習過程中有各種困難。對儀器操作的不熟悉，對3.0工程之星的運用操作。所遇到的各種問題能及時向別人請教才能順利完成此次實習。RTK技術是GPS技術發(fā)展到目前階段的最新技術，由十它有著精度高、速度快、不需要通視等優(yōu)點，己經迅速進入測量中的眾多領域。應用RTK進行地籍測量，有著其它方法不可比擬的優(yōu)勢。在城鎮(zhèn)地籍測量中，拋開對RTK測量的干擾因素，RTK測量的速度將比全站儀的方法要快許多。研究證明，對于大范圍的地籍測量，GPS方法比常規(guī)方法更廉價和可行，生產效率將成倍提高。與采取全站儀相比，采用RTK技術在地籍界址點測量中也具有非常突出的優(yōu)勢：

　　1、采點速度快，由于RTK無須通視不受光學通視的限制，減少做控制和換站的工作量，所以采點速度快。

　　2、實現單人操作，節(jié)省勞動力。在保證基準站安全的前提下，每臺流動站只需要一人。但是，RTK對與緊靠墻壁或建筑物的界址點，移動站是無法完全立于界址點上的，這樣就會存在對中誤差，影響測量精度。對于這樣的界址點往往需要使用其他測量手段。應用RTK技術，使得工程放樣和地籍測繪的精度、作業(yè)效率和實時性達到最佳的融合。隨著數據傳輸能力的增強，數據的穩(wěn)健性，抗干擾性水平和軟件水平的提高，傳輸距離的增加,RTK 技術將在和工程放樣和地籍測量及其他領域得到更廣闊的應用。

　　GPS RTK 技術己經在測量和工程界產生了重大變革，帶來了空前的高效率。隨著RTK價格的降低，它將會被測量部門所普及，隨著RTK的廣泛使用，它將使GPS的應用領域獲得極大地擴展，從根本上提高測量的質量和作業(yè)效率。但是，對于RTK的不足之處還有待于改進。對于雙星RTK和單星RTK的定位比較是一個很有突破的實踐研究課題，希望能有時間和儀器設備的前提下再一次挑戰(zhàn)自己，仔實習成產實踐中能學到更多更有利于自己的知識。

rtk測量實習報告 2

　　一．實習目的：

　　通過實習進一步深入了解GPS原理以及在測繪中的應用,鞏固課堂所學的知識.熟練掌握GPS儀器的使用方法,學會GPS進行控制測量的基本方法并掌握GPS數據處理軟件的使用方法

　　二．實習地點：

　　東華廣場

　　三．實習內容：

　　GPS（RTK）的基準站、移動站設置，數據采集的操作。

　　四．實驗原理：

　　GPS定位的原理是GPS衛(wèi)星發(fā)射的測距信號和導航電文,導航電文中含有衛(wèi)星位置的信息,用戶用GPS接收機在某一時刻接收三顆或三顆以上的GPS衛(wèi)星,測出測站點(GPS天線中心)到衛(wèi)星的距離并解算出該時刻衛(wèi)星的空間位置根據距離,并解算出衛(wèi)星的空間位置,根據距離交會法求測站點坐標.其基本思想為:在基準站上安置一臺GPS接收機,對所有可見衛(wèi)星進行連續(xù)觀測并將其觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發(fā)送給用戶觀測站,用戶站在接收GPS衛(wèi)星信號的同時,通過無線電接收機設備接收基準站傳輸的觀測數據,實時計算測站點的三維坐標.

　　五．實驗過程:

　　(一).基準站要求

　　基準站的點位選擇必須嚴格。因為基準站接收機每次衛(wèi)星信號失鎖將會影響網絡內所有流動站的正常工作。

　　1．周圍應視野開闊，截止高度角應超過15度,周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。

　　2．基準站應盡量設置于相對制高點上，以方便播發(fā)差分改正信號。

　　3．基準站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，要遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。

　　4．RTK作業(yè)期間，基準站不允許移動或關機又重新啟動，若重啟動后必須重新校正。

　　根據以上要求在校園里選擇合適的已知點,將天線架設是該點做為基準站,同時開機.打開主機和電臺，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當衛(wèi)星數和衛(wèi)星質量達到要求后（大約１分鐘），主機上的ＤＬ指示燈開始５秒鐘快閃２次，同時電臺上的ＲＸ指示燈開始每秒鐘閃１次。這表明基準站差分信號開始發(fā)射，整個基準站部分開始正常工作。

　　(二)．移動站要求

　　1．將移動站主機接在碳纖對中桿上，并將接收天線接在主機頂部，同時將手簿夾在對中桿的適合位置。

　　2．打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定的條件后，主機上的ＤＬ指示燈開始１秒鐘閃１次（必須在基準站正常發(fā)射差分信號的前提下），表明已經收到基準站差分信號。

　　3．打開手簿，啟動工程之星軟件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上。

　　4．啟動軟件后，軟件一般會自動通過藍牙和主機連通。如果沒連通則首先需要進行設置藍牙（工具→連接儀器→選中“輸入端口：3”→點擊“連接”）。

　　5．軟件在和主機連通后，軟件首先會讓移動站主機自動去匹配基準站發(fā)射時使用的通道。如果自動搜頻成功，則軟件主界面左上角會有信號在閃動。如果自動搜頻不成功，則需要進行電臺設置（工具→電臺設置→在“切換通道號”后選擇與基準站電臺相同的通道→點擊“切換”）。

　　6．在確保藍牙連通和收到差分信號后，開始新建工程（工程→新建工程）， 依次按要求填寫或選取如下工程信息：工程名稱、橢球系名稱、投影參數設置、四參數設置（未啟用可以不填寫）、七參數設置（未啟用可以不填寫）和高程擬合參數設置（未啟用可以不填寫），最后確定，工程新建完畢。

　　（三）．進行校正:

　　利用控制點坐標庫（設置→控制點坐標庫）求參數.在控制點坐標庫界面中點擊“增加”，根據提示依次增加控制點的已知坐標和原始坐標，一般至少２個控制點，當所有的控制點都輸入以后察看確定無誤后，單擊“保存”，選擇參數文件的保存路徑并輸入文件名，建議將參數文件保存在當前工程下文件名result文件夾里面，保存的文件名稱以當天的日期命名。完成之后單擊“確定”。然后單擊“保存成功”小界面右上角的“OK”，四參數已經計算并保存完畢。方可進行測量.

　　六．實習總結:

　　1．實習中遇到的問題能分析,在測量過程中突然收不到衛(wèi)星信號,這種情況可能是流動站或基準站的電源沒電或接收機的`連線出現問題.在測量過程中突然顯示單點定位可能是接收到的衛(wèi)星數量不夠而無法解算.在觀測過程中手薄上的解算值始終不能固定,可能是流動站的選點有問題,周圍可能有高壓輸電線,高大建筑物或在面積水域.

　　2．衛(wèi)星信號傳播誤差，包括電離層和對流層時廷誤差．

　　3．多路徑誤差，多路徑誤差是指衛(wèi)星信號通過不同的路徑傳輸到接收機天線．多路徑效應不反與反射系數有關，也與反射物離測站的距離及衛(wèi)星的信號方向有關，由于無法建立準確的誤差改正模型，只能恰當的選擇地點測量，避開信號反射物．

　　總的來說，ＲＴＫ測量除了要有足夠的衛(wèi)星數和衛(wèi)星具有良好的幾何分布外，還要求基準站與流動站的數據通訊必須良好．

　　通過這次實習使自己在課堂上學的模糊的理論知識得到了清晰的理解，同時也感到自己所學的理論知道的嚴重不足，在實習過程中又加強了理論知識的強化使自己對這門學科又有了新的理解．我覺得這門學科應該是在實踐中學習理論，但實踐前的理論學習也是必不可少的．

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