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行業(yè)工程案例
RTK的工作原理是將一臺接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上，另一臺或幾臺接收機(jī)置于載體(稱為流動站)上，基準(zhǔn)站和流動站同時(shí)接收同一時(shí)間、同一GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號基準(zhǔn)站所獲得的觀測值與已知位置信息進(jìn)行比較得到GPS差分改正值。
然后將這個(gè)改正值通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺或者網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)傳遞給共視衛(wèi)星的流動站精化其GPS觀測值，從而得到經(jīng)差分改正后流動站較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置，差分的數(shù)據(jù)類型有偽距差分、坐標(biāo)差分(位置差分)和載波相位差分三類。前兩類定位誤差的相關(guān)性會隨基準(zhǔn)站與流動站的空間距離的增加而迅速降低，由于載波相位的測量精度比偽距測量精度高2個(gè)數(shù)量級，而且載波相位測量受多路徑效應(yīng)的影響，比偽距測量小2個(gè)數(shù)量級，如果能獲得整周模糊度，就可以獲得近于無噪聲的偽距測量。一般情況下，無法獲得整周模糊度，但能獲得多普勒計(jì)數(shù)或載波相位變化信息。
因此若能夠利用載波相位變化信息來輔助偽距測量，就可以獲得比單獨(dú)采用偽距測量更高的精度，這一思想稱為載波相位平滑偽距測，目的是提高偽距觀測值的精度。
影響RTK精度的主要誤差源，有如下因素：
1、軌道誤差
目前，隨著定軌技術(shù)的不斷完善，軌道誤差只有5-10cm，影響到基線的相對誤差不到1ppm。
2、衛(wèi)星鐘差
目前，鐘差可通過對衛(wèi)星鐘運(yùn)行狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測而精確地確定，鐘差對傳播距離的影響不會超過6m，影響基線的相對誤差約0.2ppm。
3、電離層誤差
電離層引起電磁波傳播延遲從而產(chǎn)生誤差，其延遲強(qiáng)度與電離層的電子密度密切相關(guān)，電離層的電子密度隨太陽黑子活動狀況、地理位置、季節(jié)變化、晝夜不同而變化，白天為夜間的5倍，冬季為夏季的5倍太陽黑子活動最強(qiáng)時(shí)為最弱時(shí)的5倍，在太陽黑子爆發(fā)期內(nèi)，RTK測量無法進(jìn)行。
4、對流層誤差
對流層誤差同點(diǎn)間距離和點(diǎn)間高差密切相關(guān)，高度角90°時(shí)可使電磁波的傳播路徑差達(dá)2-3mm，當(dāng)高度角為10時(shí)高達(dá)20m左右。
5、多路徑誤差
多路徑誤差是 RTK定位測量中最嚴(yán)重的誤差。多路徑誤差取決于天線周圍的環(huán)境。多路徑誤差一般為幾個(gè)厘米，高反射環(huán)境下可超過10cm。
6、信號干擾
信號干擾可能有多種原因，如無線電發(fā)射源、雷達(dá)裝置、高壓線等，干擾的強(qiáng)度取決于頻率、發(fā)射臺功率和至干擾源的距離。
以上各類誤差中均具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性，從而定位結(jié)果也有一定的空間相關(guān)性。RTK測量的主要誤差來源于衛(wèi)星軌道誤差、電離層及對流層對定位精度的影響。
對于小于10km的短基線測量，軌道誤差，衛(wèi)星誤差的影響可以忽略不計(jì)，對于大于20-30km的長基線測量，軌道誤差可以達(dá)到2-3cm。
對于電離層誤差，利用雙頻接收機(jī)將L1和L2 的觀測值進(jìn)行線性組合來消除電離層的影響；利用兩個(gè)以上觀測站同步觀測量求差(短基線)；利用電離層模型加以改正，一般RTK設(shè)備已考慮此種方法。
對于對流層誤差，可以設(shè)置衛(wèi)星高度截止角不得小于15，且利用兩個(gè)以上觀測站同步觀測量求差(短基線)以及利用對流層模型加以改正。
對于多路徑誤差可以采取選擇地形開闊、不具反射面的點(diǎn)位；采用扼流圈天線或具有削弱多徑誤差的各種技術(shù)的天線，以及基地站附近鋪設(shè)吸收電波的材料等方法修正。
最后，對于信號干擾誤差，在選點(diǎn)時(shí)必須遠(yuǎn)離這些干擾源，離無線電發(fā)射臺應(yīng)超過200m，離高壓線應(yīng)超過50m 才可以有效削減誤差。
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