影响RTK精度的因素分析和研究

金猛 贺筱晶

摘 要：RTK技术在GPS定位技术中实施动态测量是定位技术的一项质的飞跃。常规的GPS测量方法有许多种，比如：静态测量、动态测量、快速静态等，这些测量都需要在测量之后再进行一定的计算，才能够得到厘米级别的精度。而RTK技术在进行数据分析的过程中采用了载波相位动态实时差分的测量方法，这种方法能够在野外测量中将精度确定在厘米级别。该文就通过对RTK测量技术的原理进行分析，找到影响RTK测量精度的因素，然后针对这些影响因素，提出了有效提高精度的措施。

关键词：动态实时差分 测量技术 GPS

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（c）-0041-02

1 RTK测量的基本原理

RTK测量是以测量的基准站作为测量的中心，然后以其他流动的站点作为移动的基准站进行相对定位的测量。GPS在定位的过程中采用的是WGS-84的坐标系，但是在生产的过程中一般都是以地方上的坐标系进行设备的生产，这样由于坐标系的不同，在进行测量时就需要转换测量系统的参数，才能够在相应的坐标系中找到测量点的坐标。在测量的过程中，一般将基准站的坐标作为已知的数据，然后对基准站与流动站之间采用同一个卫星进行数据的测量，然后将测量的数据以及观测到的信息通过无线电波传播，传输到流动站中，流动站在接收到数据之后，就会对数据进行计算、坐标系转换，最后显示测量点在地方坐标系中的坐标，这就是整个测量的工作原理，通过这种方法，RTK能够测量出每一点的坐标。

2 影响RTK测量精度的因素分析

2.1 转换参数的影响

在进行测量时，RTK采用的是WGS-84的坐标系，但是测量的设备在生产的过程中采用的却是地方性坐标系，因此，在进行测量时，需要对坐标系进行转换，单数转换参数的精确度会影响最后的测量结果，而转换参数的求解主要是受到转换控制点影响，也就是说在同一个测量区域内，转换控制点的测量精度和控制点的分布都能够影响到转换参数值；在测量中RTK使用的WGS-84坐标系中如果采用不同的方式获取坐标点，这样在进行计算的过程中得到的转换参数也不相同，从而影响RTK的测量精度。因此，在进行测量时，采用的基准站的WGS-84坐标系中坐标点的获取方式要与求解转换参数时WGS-84坐标系中坐标点的获取方式相同，这样就可以消除系统误差对RTK测量精度的影响。

2.2 卫星信号的影响

采用RTK测量需要在基准站和流动站之间最少能够同时接到5颗相同卫星发射的信号。因此，卫星信号的数量和卫星信号的分布也能够影响RTK测量的精度。假如说卫星信号的数量也多，则RTK能够接受到更好的卫星信号，这样根据卫星信号就可以进一步精确RTK的测量精度，反之则会降低测量精度。假如说卫星信号分布较佳，这样也利于精确RTK测量精度。

2.3 RTK基准站数据传输的影响

在进行测量时，需要将基准站的坐标信息和基准站的测量信息通过数据传输，传输到流动站的接收机上。在RTK中主要采用的是无线电数据传输，众所周知，信号在传输的过程中容易丢失数据或者是失真，因此，无线电信号传输也能够影响RTK测量精度。无线电在传输的过程中如果遇到高山、高楼或者是电磁波时，就会受到干扰，造成信号出现异常数据或者是数据的丢失，这样都会影响以后数据的测量和计算。

2.4 流动站工作方式的影响

流动站有两种工作方式：对中杆工作方式和三脚架工作方式。其中对中杆工作方式简单、易操作，具有实用性，缺点是天线不固定，这样就会造成测量的精度误差较大。三脚架工作方式在结构上较为复杂，但是具有良好的测量精度。在对测量精度要求高或者是进行控制点测量时，一般都会采用三脚架的工作方式，这种方式能够在复杂的条件测量出较为准确的控制点位置。

2.5 其他因素的影响

除了上述影响因素外，RTK的测量精度还会受到其他因素的影响。比如：卫星信号在传输的过程中会受到电离层和对流层的影响，这样也会在信号中出现异常的数据或者是数据丢失、错位。另外流动站接收机和无线电发射器的电源也会影响RTK的测量精度。假如说电量不足，就会降低数据接收与发射的范围，这样就会产生异常的坐标数据，失去测量的真实性。

3 提高RTK测量精度的措施

通过以上的分析，可以知道影响RTK测量精度的因素，下面就针对以上的影响因素提出了有效提高RTK测量精度的措施。

3.1 合理的求解转换参数

在进行转换参数的求解时，尽量选取平分在整个观测区的转换控制点，且要求控制点分布较为均匀、等级高，这样可以有效地提高测量的精度。假如说在整个的观测区中不能够找到数量足够且有效的控制点时，最好不要盲目地进行测量，可以先设定转换控制点，然后再设定基准站点，等两者都确定好后，再采用静态的方式对测量点进行测量，求出WGS-84坐标系和地方坐标系中的坐标点。

另外在求解完转换参数之后，需要对该参数进行验证。在其他的控制点上采用RTK对该点的坐标进行测量，然后比测量的精度，这样通过对比选取精度较好的测量点，求解转换参数，而且再次进行验证，经过反复的验证与求解，最终确定最佳的转换参数。

3.2 各站点位置及工作时段的选择

首先，基准站位置的选择。为了保证数据在传输过程中的安全性，基准站周围最好没有遮蔽物和无线电波的干扰，因此，在基准站一般选在高层的楼顶或者是地势较高的地方，且没有电台等发射无线电波的位置。其次，流动站位置的选择。流动站的位置选择也要尽量避免无线电发射区域、且地理位置较高的区域。除此之外，流动站还需要注意工作方式的选择。假如说是测量控制点的位置，为了确保控制点的精度，最好选用三脚架工作方式。最后，工作时段的选择。在每一个时间段，接收到的卫星信号不同，因此，在进行测量作业时，要对卫星所处的位置进行估算，确保能够接受到足够的卫星信号的数量且信号强度好。

3.3 多基段、多时段测量

为了提高精度，可以在同一个观测区内建立多个基准站点，并对这些站点进行转换参数的求取，然后对观测区内的同一个观测点，用不同的基准站点和转换参数进行测量，然后对这些测量的坐标进行对比，假如说在误差允许范围内，可以取中间值。或者是对同一个测量点在不同时段进行测量，这样测量结果如果误差大，就说明测量结果不正确，然后再次进行测量，同样也可以取中间值的办法确定观测点的坐标。比如：在进行上海外高桥的一个物流区的建设过程中采用RTK测量，在测量中部选取测量点，将已知点架设在3～4 km之间，在参数进行转换之后在水平上的最大差距为2.1 cm，垂直方向上的最大差距为0.7 cm，为了提高精度，观察时间大于1 min，而且在不同时间段测量2次，在误差范围内求取平均值这样就将精度误差进一步缩小，水平方向缩小为1.5 cm，垂直方向上缩小为0.5 cm，这样测量值更加精确。

4 结语

该文通过对RTK精度测量的理论进行分析，了解RTK测量的原理和观测的方法，研究能够影响RTK测量精度的因素，然后针对这些影响因素，提出了有效提高RTK测量精度的措施。

参考文献

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