厦门市网络RTK建设研究.docx
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1、厦门市网络RTK建设研究 摘要: 在网络GPS系统下,运用VRS技术,对一个地区的系统误差进行模型化,更好地减弱误差影响,并使GPS精度在网内匀称分布,增加了系统牢靠性。通过对国内外网络RTK与传统RTK的应用对比探讨分析,为网络RTK在厦门的建设、推广应用供应理论及实践依据。 Abstract: In the network GPS system, using VRS technology to carry out modeling for system error of an area, effectively weaken error influence, and make the ac
2、curacy of the GPS uniform distribution in the net, enhance system reliability. Through the contrast analysis of application of domestic and foreign network RTK and traditional RTK, providing theoretical and practical basis for network RTK in construction and popularization of Xiamen City. 关键词: GPS;网
3、络RTK;VRS;FKP Key words: GPS;Network RTK;VRS;FKP 中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1016431128020203 0 引言 厦门地处台湾海峡西岸,属于地震多发地区,对于防震减灾工作有着很高的要求。建立一套行之有效的防震减灾工作系统燃眉之急。同时,近几年来,由于厦门市建设海湾型城市的步伐加快,整个城市基础建设出现了大发展、大改造的如火如荼的火热场面,随着建设“海峡西岸经济区”构想的进一步提出,基础建设力度及广度都势必进一步加大。如此大规模的建设不行避开地造成了对测绘基础限制点的破坏,使得测绘工作中缺少必要限制点的状况时有发生,给测绘
4、日常工作造成极大的不便。为了解决以上冲突,笔者通过对国内外网络RTK发展及应用胜利先例的介绍,结合厦门市城市基础建设及测绘基础限制网现状的分析,提出建设基于GPS连续观测站台网的厦门市网络RTK。 1 GPS连续观测 通过建立GPS连续观测站台网能够为防震减灾决策工作带来足够的数据与信息。GPS连续观测是在固定的台站上建立GPS观测墩,架设GPS观测仪器进行连续观测,观测资料通过通信网络实时或每天定时传输到数据中心,刚好供应地壳块体和活动构造在时间尺度上连续形变的信息。 GPS连续观测的技术指标为:点位坐标年改变率测定精度,水平优于2mm,垂直优于3mm;如联测肯定重力,测定精度优于5108m
5、s2;如联测相对重力,相对重力连续测定精度优于5108ms2,流淌重力测定精度优于15108ms2;如联测水准,测量精度不低于国家二等水准。 GPS连续观测站主要仪器设备包括:GPS接收机、气象设备、计算机、有线通信设备、双源供电设备、防雷设备、仪器集成机柜。 GPS连续观测站应具备正常运行的条件,特殊是应具有良好的数据传输条件和肯定的生活条件。观测墩应建在稳固的基岩上,用钢筋混凝土现场灌制。天线应稳定地架设在观测墩上,天线定向线应指向正北,定向误差不大于5。 2 网络RTK介绍 为了解决传统RTK的技术缺陷问题,实现作业范围内实时动态定位精度达到厘米级且匀称分布,人们在20世纪90年头中期提
6、出了网络RTK技术。11015年瑞典与丹麦之间奥雷桑特海峡跨海工程中台站网测量技术首次得到应用。网络RTK的整个系统由基准站网、监控分析中心、数据传输系统、定位导航数据发播系统、用户应用系统五个部分组成,各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体,形成专用网络。 通过在GPS连续观测站台网的基础上添加数据发播系统和用户应用系统,就能够利用GPS连续观测站台网的优良基础,多快好省的建立一套厦门市网络RTK系统,服务于防震减灾工作及城市基础建设及测绘基础限制。 3 网络RTK的技术实现方式 目前应用较广的网络RTK技术有虚拟参考站和区域改正参数法 技术。其各自的数学模型和定位方法有肯定的差
7、异,但在基准站架设和改正模型的建立方面基本原理是类似的。下面就两种主要技术方式做简要介绍。 3.1 VRS系统 VRS系统由VRS基准站、系统限制中心、用户数据处理中心、数据通信网络、用户应用子系统四个子系统组成。系统组成如图1所示。 3.1.1 VRS基准站 VRS基准站是VRS系统的数据源,各基准站用双频GPS接收机获得卫星的载波相位、伪距等原始数据观测值,并通过专用数据传输网络实时地将数据传到限制中心。 3.1.2 VRS系统限制中心 系统限制中心作为整个系统的核心部分,运行有VRS解算软件,担负着限制、监控、下载、处理、发布和管理各基准站GPS发来的原始数据。同时还要计算网络RTK改正
8、数据,生成并向用户发布各种格式的实时产品。 3.1.3 用户应用子系统 根据应用领域,可分为测绘与工程用户,车辆导航亚米级用户系统,米级用户系统等。 3.1.4 实时数据通信网络 数据服务中心的通信链路采纳GSM、CDMA或GRPS数据通信与移动用户通讯。实时传输RTK改正数到流淌站用户。 3.2 VRS网络系统工作原理和流程:每个基准站都通过专用传输网络将观测数据传到系统限制中心;限制中心通过实时在线解算各基准站观测数据并建立误差模型;移动站将测得的位置坐标通过无线网络传送给限制中心,限制中心收到这个位置信息后,依据用户位置,由计算机自动选择最佳的一组固定基准站,依据这些站发来的信息,整体的
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