RTK(Real - time kinematic)实时动态控制系统。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
RTK_RTK -概述
常规的GPS测量方法,如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分(Real - time kinematic)方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
RTK_RTK -功能
高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值,RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。在RTK作业模式下,基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘米级定位结果,历时不到一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。
RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术,RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值,相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机,数据量比较大,一般都要求9600的波特率,这在无线电上不难实现。
RTKLIB是日本东京海洋大学开发(TokyoUniversityofMarineScienceandTechnology)开发的一个开放源程序包,供标准与精确GNSS全球导航卫星系统应用。RTKLIB包括一个可移植的程序库和几个应用程序(AP)库。
RTKLIB的特点:
(1)支持标准的和精确的定位算法:
GPS,GLONASS,QZSS准天顶卫星系统,北斗和SBAS
(2)支持多种定位模式与GNSS实时和后处理:
单点,DGPS/DGNSS,动态的,静态的,移动基线,定点,PPP运动,PPP静态和PPP定点
(3)支持多种标准格式和协议GNSS:
RINEX2.10,2.11,2.12OBS/NAV/GNAV/HNAV,RINEX3.00OBS/NAV,RINEX3.00CLK,RTCMV.2.3,V.3.1RTCM1.0,NTRIP,RTCA/DO-229C,NMEA0183,SP3-C,IONEX1.0,ANTEX1.3,NGSPCV和EMS2.0.
NVSTechnologiesAG公司NV08C系列GNSS模块支持RTKlib应用。
RTK技术如何应用
1.各种控制测量 传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,而且精度分布不均匀,且在外业不知精度如何,采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法,在外业测设过程中不能实时知道定位精度,如果测设完成后,回到内业处理后发现精度不合要求,还必须返测,而采用RTK来进行控制测量,能够实时知道定位精度,如果点位精度要求满足了,用户就可以停止观测了,而且知道观测质量如何,这样可以大大提高作业效率。如果把RTK用于公路控制测量、电子线路控制测量、水利工程控制测量、大地测量、则不仅可以大大减少人力强度、节省费用,而且大大提高工作效率,测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。
2.地形测图 过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点,然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图,现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码,利用大比例尺测图软件来进行测图,甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等,都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点,这些碎部点都与测站通视,而且一般要求至少2-3人操作,需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测,现在采用RTK时,仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上一二秒种,并同时输入特征编码,通过手簿可以实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图,这样用RTK仅需一人操作,不要求点间通视,大大提高了工作效率,采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图,如普通测图、铁路线路带状地形图的测设,公路管线地形图的测设,配合测深仪可以用于测水库地形图,航 海海洋测图等等。
3.放样程放样是测量一个应用分支,它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来,过去采用常规的放样方法很多,如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等等,一般要放样出一个设计点位时,往往需要来回移动目标,而且要2-3人操作,同时在放样过程中还要求点间通视情况良好,在生产应用上效率不是很高,有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样,如果采用RTK技术放样时,仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中,背着GPS接收机,它会提醒你走到要放样点的位置,既迅速又方便,由于GPS是通过坐标来直接放样的,而且精度很高也很均匀,因而在外业放样中效率会大大提高,且只需一个人操作。
双星系统双星系统(GPS+GLONASS双系统导航定位)是GPSRTK发展的热点,它可接收14-20颗卫星左右,是常规RTK所无法比拟的,该技术使GPS设备具备最短时间达到厘米级精度的能力与最强的抗干扰遮挡能力。
单频双星系统(GPS+GLONASS,或GPS+BDS),RTK或PPP可以得到1CM的定位精度。
RTK PPP
RTK_RTK -推广方向
北斗应用
南方北斗RTK-S82C
RTK接收机进入基于北斗卫星导航系统的多星应用时代,成为国际首款,国内首创,拥有完全自主知识产权的多系统多频率的RTK接收机。基于北斗卫星导航系统的多星测量
型接收机,采用独有的kRTK核心技术和高可靠的载波跟踪算法适应各种环境变换,为用户提供高质量定位结果。
BDS(北斗)B1、B2
GPS L1-C/A, L1/L2-P(Y), L2-C, L1和L2载波相位
SBAS, L1-C/A, L5, 支持WAAS、EGNOS、MSAS
预留GLONASS通道;预留Galileo定位系统通道,支持
双星系统
双星系统(GPS+GLONASS双系统导航定位)是GPS RTK发展的热点,它可接收14-20颗卫星左右,是常规RTK所无法比拟的,该技术使GPS设备具备最短时间达到厘米级精度的能力与最强的抗干扰遮挡能力。
RTK
单频双星系统(GPS+GLONASS,或GPS+BDS),RTK或PPP可以得到1CM的定位精度。
VRS
VRS(Virtual Reference Station虚拟参考站)正在改善着RTK定位的质量和距离,增强RTK的可靠性,并减少OTF初始化的时间。VRS技术,可以在50Km左右时使RTK定位平面位置精度为1―2cm,并无需设立自己的基准站。其应用领域将逐渐涵盖陆地测量、地籍测量、航空摄影测量、GIS、设备控制、电子和煤气管道、变形监测、精准农业、水上测量、环境应用等诸多领域。
GPS
GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一,也是全球发展最快的三大信息产业(蜂窝网Mobile cellular/PCS、 因特网Internet/Intranet/Extranet和全球定位系统GPS)之一。GPS与计算机、通信、GIS、RS等技术的集成与融合必将使GPS技术的应用领域得到更大范围的拓广。
国内测量型GPS主要生产厂商如上海华测导航技术有限公司,广州市中海达测绘仪器有限公司,南方测绘;国外如,天宝,宾得,徕卡,拓扑康 等
RTK(Real-Time Kernel)
实时内核,RTOS(Real-Time Operation Syetem的内核部分),以中断的方式实现任务实时调度。
常用于嵌入式系统。