網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)

2012_ NO.35科技創(chuàng )新導報Scemnco n Toctmoley movoto Herado1T技術(shù)網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)王華云’趙成斌”(1.上海鐵新地理信息有限公司，上海510034 2.. 上海市電力公司浦東供電公司,上海200125)摘要:基于連續多基站觀(guān)測的網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)是當前研究的熱點(diǎn)。該文介鯧了網(wǎng)絡(luò )RTK系統的組成和虛擬參考站技術(shù)(VRS)的基本概念,論述了網(wǎng)絡(luò )RTK較于常規RTK技術(shù)的優(yōu)勢，對網(wǎng)絡(luò )RTK的研究現狀作了詳細的介紹和分析,指出了我國網(wǎng)絡(luò )RTK系統的不足,展望了網(wǎng)絡(luò )RTK的應用關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò )RTK虛擬參考站 coRS中圖分類(lèi)號: P228.4文獻標識碼: A文章編號: 1674-098X (2012) 12 (b) -0056-02自20世紀90年代初，RTK技術(shù)(GPS 1.2 虛擬參考站技術(shù)2國內外網(wǎng)絡(luò )RTK研究現狀實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位)問(wèn)世，改變了GPS只能用網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)其中具有代表性的就是隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)的發(fā)展，為提供服于控制測量的局面，使得GPS測量廣泛的虛擬參考站技術(shù)(VRS)。各個(gè)參考站將每務(wù)的多樣性，以及運行的長(cháng)期性。國內外應用于工程測量。但是傳統的RTK技術(shù)天 觀(guān)測的數據傳輸給數據處理中心，數據都開(kāi) 始建立自己的CORS系統。CORS系統存在很多缺陷:比如用戶(hù)需要在測站區域處理中心進(jìn)行數據解算, 建立誤差模型,計(連續運行參考系統) 是-種以提供衛星導要設參考站;測量的誤差受距離的影響較算出參考站的載波相位整周模糊度,流動(dòng)航定位服務(wù)為主的多功能服務(wù)系統，是建立大，基線(xiàn)長(cháng)度越長(cháng)，誤差越大，單頻接收站通過(guò)無(wú)線(xiàn)電， 將流動(dòng)站大致坐標發(fā)送給數 字地球時(shí)必不可少的基礎設施。也是連續機允許的基線(xiàn)長(cháng)度不超過(guò)15 km, 雙頻接數據處理中心，數據處理中心經(jīng)過(guò)處理，在運 行的綜合服務(wù)系統。"CORS系統可以為收機允許的基線(xiàn)長(cháng)度不超過(guò)30km,初始流動(dòng)站附近內插得到一個(gè)虛擬的參考站，飛機、汽車(chē)、船舶提供導航服務(wù);可以為數化時(shí)間較長(cháng)等。因此網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)應運用戶(hù)則接收虛擬參 考站的改正信息，通過(guò)字城 市等提供高精度的網(wǎng)絡(luò )RTK服務(wù):可以而生。差分解算,達到高精度的實(shí)時(shí)定位。確定GPS信號的TEC,建立電離層延遲改正網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)是指在一定的區域內建1.3網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)的優(yōu)勢模型，從而向用戶(hù)提供電離層改正等。立多個(gè)均勻分布的連續觀(guān)測的參考站,融在前言中已經(jīng)介紹，傳統的RTK技術(shù)2.1國外CORS系 統的發(fā)展現狀合各參考站的觀(guān)測數據，建立誤差改正模存在著(zhù)很多缺陷; 與之相比，網(wǎng)絡(luò )RTK技目前，許多發(fā)達國家已經(jīng)建立了較為完型，并將改正模型發(fā)送給移動(dòng)站，從而實(shí)現術(shù)的優(yōu)勢主要表現為以下備的CORS系統。具有代表性的有:美國的高精度的實(shí)時(shí)定位。1)虛擬參考站技術(shù)的誕生，打破了傳CORS系統、 德國的CORS系統(SPAOS).目前，許多發(fā)達國家已經(jīng)建立了完善的統的RTK測量中基準站與流動(dòng)站之間的日本的CORS系統(COSMOS)和澳大利亞GPS連續觀(guān)測系統，在城市數字化的建設距離的限制。傳統的RTK基準站與流動(dòng)的CORS系統等。中發(fā)揮著(zhù)重要的作用:發(fā)展中國家也已經(jīng)認站之 間的距離一般不大于15 km,而網(wǎng)絡(luò )最早的是美國的CORS系統，建于20清當前形勢，開(kāi)始逐步建立自己的GPS連RTK技術(shù)基準站與流動(dòng)站之間的距離可達世紀90年代初期。由美國大地測量局NGS續觀(guān)測系統。.50~70 km,且具有很高的精度。牽頭組建。當初計劃的是建立250個(gè)基準2)網(wǎng)絡(luò )RTK成本低。傳統的RTK由站，基準站間的距離為100-200 km, 覆于基線(xiàn)長(cháng)度的限制，為保證精度，不得不多蓋全國。1.1 網(wǎng)絡(luò )RTK系統的組成次架設參考站;而網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)不需要架值得一提的是德國的SPAOS系統，網(wǎng)絡(luò )RTK是由基準站網(wǎng)、數據處理中設參考站, 同樣大小的測區，網(wǎng)絡(luò )RTK成該系統是德 國測量管理部門(mén)聯(lián)合運輸、建心及數據播發(fā)中心、數據通信鏈路和用戶(hù)本遠 遠小于傳統的RTK測量。筑、房產(chǎn)管理、國防等部門(mén)共同組建的連部分組成。3)網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)作業(yè)精度高。傳統續運行衛星導航定位服務(wù)系統。該系統由基準站網(wǎng)通常不少于3個(gè)基準站,應架的RTK由于多次架設參 考站,參考站誤差250多個(gè)永久性的參考站組成，平均站間間設在環(huán)境良好的地方，基準站上應配有全累 積。而網(wǎng)絡(luò )RTK不需要架設參考站,虛距為40 km. "該系統的特點(diǎn)是可以提供四波長(cháng)的雙頻GPS接收機、數據傳輸設備及擬參 考站總是在流動(dòng)站幾米或者幾十米的個(gè)不同級 別、不同精度的定位服務(wù):實(shí)時(shí)定氣象儀等。附近，避免了誤差的累積，整個(gè)測區誤差位服務(wù)、 高精度實(shí)時(shí)定位服務(wù)、精密大地定數據處理中心是負責接收各基準站發(fā)均勻。位服務(wù)和高精度大地定位服務(wù)。來(lái)的觀(guān)測數據，并進(jìn)行融合、處理，實(shí)時(shí)的4)網(wǎng)絡(luò )RTK系統可靠性高。網(wǎng)絡(luò )RTK日本國家地理院從90年代初開(kāi)始，就計算出基準站網(wǎng)內的各項誤差，建立誤差系統的可靠性是由整 個(gè)網(wǎng)絡(luò )來(lái)維護，當某著(zhù)手 布設地殼應變監測網(wǎng)，并逐步發(fā)展成日改正模型，然后由數據播發(fā)中心發(fā)送給用戶(hù)個(gè) 參考站出現問(wèn)題時(shí)，系統很容易檢測出。本GPS連續應變監測系統(COSMOS)。2)流動(dòng)站。而傳統的RTK的可靠性是靠單個(gè)參考站來(lái)日本的CORS站數目最多,最為密集，基準數據通信鏈路分為兩種:一種是基準維護的， 當這個(gè)參考站出現問(wèn)題，則無(wú)法檢站間的距離只有10~15 km, 該系統是日本站和數據處理、數據播發(fā)中心之間的通信測出，這樣使得所測的結果即存在嚴重的重要的基礎性設施。鏈路，通常是通過(guò)光纖、光纜、數據通信等誤差。2.2國內CORS系統的發(fā)展現狀方式連接;另一種是數據播發(fā)中心與用戶(hù)5)網(wǎng)絡(luò )RTK應用更為廣泛?，F在已廣認識到國際CORS系統的發(fā)展現狀,.接收機間的通信鏈路，通常是采用GSM、泛應用 于控制測量.線(xiàn)路中線(xiàn)測量、工程監我 國國家測繪局從1993年開(kāi)始，建設自己GPRS. CDMA等方式來(lái)實(shí)現。由于現在手控、 用地測量、水下地形測量、車(chē)輛導航等的永久性連續觀(guān)測站，用于軌道定位、高精機使用便利，且手機都具有上網(wǎng)功能,所以各 個(gè)領(lǐng)域。中國煤化工則。先后在北京、現在一般的工程測量都采用GPRS方式來(lái)6)網(wǎng)絡(luò )RTK應用更為便捷。用戶(hù)MHCNMH G.哈爾濱、烏魯木實(shí)現播發(fā)中心與用戶(hù)接收機間的連接。用需要架設參考站，只需要配備數據通信謨，城市建立了CORS戶(hù)部分，用戶(hù)只需要配備數據通信設備及其備及其相應的軟件即可進(jìn)行高精度的實(shí)時(shí)站,并逐步推向全國，建立-個(gè)覆蓋全國的相應的軟件即可工作。定位。CORS系統。萬(wàn)所數據科技創(chuàng )新導報Science and Technology Innovation HeraldScienco and Technoloy Inovaton Herara科技創(chuàng )新導報|T技術(shù)深圳正在建立最終由10個(gè)GPS永久跟方 面做了一定程度的研究。如武漢大學(xué)為已認識到網(wǎng)絡(luò )RTK的發(fā) 展趨勢，已經(jīng)開(kāi)始蹤站組成的連續運行站網(wǎng)絡(luò )服務(wù)系統，香深圳市連續運行衛星定位 服務(wù)系統開(kāi)發(fā)在北京、 上海、深圳、武漢等數十個(gè)城市建港于近期完成了第一-期6個(gè)永久跟蹤站組了 管理軟件，西南交通大學(xué)為四川GPS立CORS站, 并且大量科研人員投人到網(wǎng)絡(luò )成的連續運行基準站網(wǎng)的建設，第二期7個(gè)觀(guān) 測網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)了精度評估軟件，東南大RTK技 術(shù)的研究?，F階段，我國CORS系永久基準站點(diǎn)將于2002年建成。北京將學(xué) 采用GPRS(General Packet Radio 統的建 設還存在-些問(wèn)題，比如系統的自建立30個(gè)基準站，為滿(mǎn)足北京基礎建設的Service, 通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù))與Internet動(dòng)化水平不商、 應用不夠廣泛等等。繼續深快速發(fā)展，在此基礎上北京市測繪設計研的無(wú)縫鏈 接技術(shù)并集成GPS模塊，開(kāi)發(fā)了人研究網(wǎng)絡(luò )RTK理論，多向歐美發(fā)達國家究院還將建立100個(gè)臨時(shí)基準站。 4上海V RS網(wǎng)用戶(hù)終端,實(shí)現了GPS/PDA與北京學(xué)習, 加強交流，使我國CORS系統的建設市建立了由14個(gè)GPS參考站組成的全球定VRS網(wǎng)的接入。 16與國際接軌，真正的實(shí)現只需一臺移動(dòng)臺位系統。四川地震局以GPS技術(shù)為主，結合網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)需要克服的一個(gè)關(guān)鍵的就可完成全國范圍的無(wú)縫測繪。精密重力和精密水準測量建立了地殼運動(dòng)技術(shù)難題就是如何建立誤差改正模型，解觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )。算網(wǎng)絡(luò )RTK基線(xiàn)的模糊度。我國許多學(xué)者參考文獻目前，我國的CORS系統建設還存在在這 方面也做出了不懈的努力。武漢大學(xué)高[1] 李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理-些問(wèn)題:星偉于2002年提出了綜合誤差改正模型，[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2010.1)我國CORS系統的自動(dòng)化水平不此模 型對網(wǎng)絡(luò )RTK誤差模型的建立具有重[2} 章瓊.GPS網(wǎng)絡(luò )RTK技術(shù)及其應用現高，主要是在數據的采集、處理、存儲以及要的實(shí)際意義。 西南交大黃丁發(fā)長(cháng)期研究狀分 析[].吉林水利，2009(4):36-39.分發(fā)等功能上的自動(dòng)化水平與歐美發(fā)達國虛 擬參考站系統。東南大學(xué)喻國榮對網(wǎng)絡(luò )[3] 吳北平.GPS網(wǎng)絡(luò )RTK定位原理與數學(xué)家的自動(dòng)化水平相比差距比較大。RTK參考站周跳探測與修復、對流層和電.模型研究[D].中國地質(zhì)大學(xué), 2003.2) 我國CORS系統應用還不夠廣泛，離層改正模型的建立做了深入的研究。(0l[4]朱照榮.城市GPS應用及發(fā)展趨勢探討目前只有本分VRS網(wǎng)投人使用。需要進(jìn)-[J].北京測繪，2002(3):27-35.步挖掘CORS系統的潛力，使其應用面更3 結語(yǔ)[5]李鳳霞.網(wǎng)絡(luò )RTK的質(zhì)量控制[D].昆明加廣泛。網(wǎng)絡(luò )RTK采用24 h連續不斷的多基理工大學(xué), 2007. .3)我國的CORS系統的運作體制還不站觀(guān)測技術(shù)， 用戶(hù)無(wú)需架設參考站，只需[6] 生仁軍,承綱.GPS-網(wǎng)絡(luò )RTK技 術(shù)研明確，對于是否要向用戶(hù)收取費用還在討要配備數據通信設備及其相應的軟件即可究及其應用[].港口科技.信息化技術(shù),論之中。該文認為，國家應該為CORS系方 便快捷的實(shí)現高精度的實(shí)時(shí)定位，這是2010 (2) .統的各項費用“買(mǎi)單”,這樣才有利于我國高 精度GPS實(shí)時(shí)定位的一個(gè)巨大的飛越。7]劉基余.GPS衛星導航定位原理與方法CORS系統的發(fā)展。CORS站的建設，歐美發(fā)達國家都已經(jīng)建[M].北京: 科學(xué)出版社, 2008.國內的學(xué)者也認識到網(wǎng)絡(luò )RTK必將立了成熟、 高效工作的CORS系統。我國還[8] 秦士琨.網(wǎng)絡(luò )RTK相關(guān)技術(shù)研究[D].解是GPS差分實(shí)時(shí)定位的熱點(diǎn)，紛紛在此處于落后階段，但我國政府和科研入員都放軍信息工程大學(xué), 2008.《科技創(chuàng )新導報》稿件要求及投稿說(shuō)明稿件要求1. 稿件應具有科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性，論點(diǎn)明確、論據可靠、數據準確、邏輯嚴謹、文字通順。2.計量單位以國家法定計量單位為準，統計學(xué)符號須按國家標準《統計學(xué)名詞及符號》的規定書(shū)寫(xiě)。3.所有文章標題字符數在20字以?xún)取?.參考文獻按引用的先后順序列于文末。5.正確使用標點(diǎn)符號，表格設計要合理，推薦使用三線(xiàn)表。6.圖片要清晰，注明圖號。投稿說(shuō)明1.來(lái)稿一律使用Word排版且具有一定的學(xué)術(shù)水平，以2700字左右為宜，并保證文章版權的獨立性，嚴禁抄襲，文責自負，請勿一稿多投，歡迎投稿。2.本刊已加入《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)》《中文科技期刊數據庫》 《萬(wàn) 方數據數字化期刊群》等網(wǎng)絡(luò )媒體，本刊發(fā)表的文章將在網(wǎng)絡(luò )媒體.上全文發(fā)布。3.本刊編輯部對來(lái)稿有修改權，不愿改動(dòng)者請事先說(shuō)明。自收稿之日起1個(gè)月內未收到刊用通知，作者可自行處理4.來(lái)稿請注明作者姓名、單位、通訊地址、郵編、聯(lián)系電話(huà)及電子信箱。5.本刊發(fā)表周期為10天，出刊后5天內郵寄樣刊。中國煤化工6.如有一稿多投、剽竊或抄襲行為者，一切后果由作者本人負責。MHCNMHG科技創(chuàng )新導報Science and Technology Inovation Herald57