1、GPS RTK 作业模式的精度分析摘要：本文介绍了实时差分(Real Time Difference) GPS 定位原理，GPS RTK技术定位原理，探讨影响 GPS RTK技术其定位精度问题。 关键词：GPS RTK,控制测量，精度分析 中图分类号：P228.4 文献标识码： A 文章编号： 1 概述 GPS 全球定位系统是随着现代科学技术的迅猛发展而建立起来的新一代卫星导航系统。因其具有全球覆盖连续导航定位,高精度三维定位、测速及授时,自动化程度高,观测速度较快,能提供全球统一的三维坐标信息等其他任何导航系统无法比拟的优点而倍受青睐,特别是受到了测绘人员的重视。 GPS RTK(Real
2、Time Kinematic)技术又称载波相位动态实时差分技术，能够实时的提供测量点在指定坐标系中的三维坐标（x,y,z） ，并能达到厘米级精度。由于 RTK技术在野外作业时能够实时提供测量点的三维坐标,具备灵活、快速、省时、省力及精度高等优点, 极大地提高了工作效率,因此在测量领域里得到了广泛的应用与发展。 2 实时差分 GPS 定位技术 实时差分 GPS 定位技术是相对定位模式中的一种,是目前能够最为有效地减弱诸如星历误差、卫星钟差、信号传播误差等各种系统误差的影响的定位方法,也是在目前的测量领域中普遍采用的一种定位精度较高的方法。 实时差分 GPS ,即在坐标已精确测定的基准台上设置 G
3、PS 接收机,并和移动台上的 GPS 接收机同步观测不少于四颗的同一组卫星,并求得该时刻的差分改正数(位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和相位差分等改正数) ,通过无线电数据链把这些改正数实时播发给在附近工作的移动台(用户) ,由移动台(用户) 用所接收到的差分改正数对其 GPS 定位数据进行实时修正,进而获得精确的定位结果(实时差解) 。 3 GPS RTK 作业模式的精度分析 GPS RTK技术采用求差法降低了载波相位测量改正后的残余误差及接收机钟差和卫星改正后的残余误差等因素的影响，使测量精度达厘米级，系统的标称精度为 1cm+2ppm。工程实际表明该精度值是可靠的。下面分析一下影响它
4、精度的主要原因与误差估计： 可见卫星个数、卫星空间分布、卫星信号的发射与接收效果的影响。以 2007年上海市 1：500 地形图利用 RTK放样二级导线点为例，在不计干扰情况下，卫星个数对精度影响如表： 表 1卫星可见数对误差的影响统计 由表 1可知随着可见卫星数目的减少，标准差呈增加趋势，但均在作业允许范围内。 （2）参考站与流动站间的距离对精度的影响。当干扰较强时，RTK作业模式很不理想。在滨湖新区作业时，由于参考站位置低，高楼阻隔，根本无法作业；在野外开阔地带，无干扰信号时，信号接受半径可达 15公里以上，在 4公里内保持了较高精度。下面以某测区质量检查时利用RTK测设检查点为例，介绍实
5、际作业时定位误差与距离的关系，如图 1所示：水平轴表示参考站与流动站间的距离，单位为 Km,：垂直轴表示放点误差，单位为 m。 图 1 GPS RTK 模式下定位误差示意图 上图可知，当距离加大时，定位误差加大；最佳工作区在 4公里内，用全站仪检查的中误差也在 0.05m内；4 公里外误差增幅明显，所测数据仅供试验，不被采用。由于各作业条件千差万别、精度要求难以类同，上述仅供参考。 （3）与距高压电线远近的误差关系 图 2 RTK误差大小与距高压线远近的关系 如图 2，通过简单的实验即可不难得出,离高压线很近的点误差很大,RTK测量的精度很低,且有随着离高压线距离越远误差越小的趋势,因此避离开
6、高压线要有一段距离,一般建议至少离开 50米,如果离开距离达到200米以上,则受其影响几乎为零。 （4）高楼对 RTK数据的影响 图 3 RTK误差大小与距高楼远近的关系 由图 3可以看出，离开高楼越远，误差有越小的趋势，且在 40度的范围内，其实 RTK的误差显示和真实的误差很接近，基本都在一倍的关系上，且数值都小于 0.05米，满足在三倍关系内，因此在观测条件好的情况下，RTK 结果的精度都在 5cm以下，精度能得到保证，结果可靠。 （5）大面积水域对 RTK数据精度的影响 一般来说,较小的水塘水面对 RTK点的点位精度影响微乎其微,而较大的湖泊水面,由于 RTK接收机受多路径效应的影响较
7、大,使其点位精度降低,因此应离开较大的湖泊水面一定的距离,一般建议至少 50米。 4 结论 GPS RTK作业模式，能进一步提高劳动生产率和成果的可靠性，它使得 GPS定位技术扩大了应用范围。GPS(RTK)技术具有定位精度高、观测时间短并可实时提供三维坐标、不累计传点误差、操作简便等优点。RTK测量精度完全满足城市测量中对一二级导线和地形测量中对高程控制的要求, 可在测量领域广泛应用,但在具体实施中，应注意以上对测量精度有影响的因素，设置基站时应充分考虑。现在网络 RTK已广泛推广应用，其测量速度和精度得到大大的提高，这必将促进测绘由数字化向信息化的转变，并将为国民经济建设发挥更大的作用。 参考文献： 徐绍铨,张华海,杨志强,王泽民编著.GPS 测量原理及应用M.武汉:武汉大学出版社, 1998 周忠谟,易杰军.GPS 卫星测量原理与应用M.北京:测绘出版社，1997
