網(wǎng)絡(luò)RTK和網(wǎng)絡(luò)RTD系統(tǒng)簡介

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1、Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Four

2、th level,Fifth level,,*,Click to edit Master title style,網(wǎng)絡(luò)RTK和網(wǎng)絡(luò)RTD系統(tǒng),主講：賁立超,指導(dǎo)教師：竇世卿,,目錄,網(wǎng)絡(luò) RTK,網(wǎng)絡(luò) RT,D,常規(guī)RTK/RTD,網(wǎng)絡(luò)RTK與網(wǎng)絡(luò)RTD的區(qū)別,網(wǎng)絡(luò) RTK/RTD 的發(fā)展趨勢,應(yīng)用領(lǐng)域,常規(guī)RTK/RTD技術(shù),常規(guī)RTK/RTD技術(shù),RTD一常規(guī)實時動態(tài)差分GPS,實時動態(tài)測量中，最先在碼相位測量上引入差分技術(shù)，所以把實時動態(tài)碼相位差分測量稱作常規(guī)差分 GPS測量一RTD（Real TwieDtherential,),，RTD的精度在l 10 m內(nèi)是比較穩(wěn)定的。,RTK一實時

3、動態(tài)載波相位差分GPS,實時動態(tài)載波相位差分GPS測量是指在運動狀態(tài)下通過跟蹤處理接收衛(wèi)星信號的載波相位，從而獲得比RTD常規(guī)差分GPS測量高得多的定位精度。為了和常規(guī)的碼相位差分GPS相區(qū)別，稱實時動態(tài)載波相位差分GPS為RTK，也有稱作RTKOTF（RealTwie Kinematlyon The Fly）,精度一般在厘米級。,RTK與RTD的主要區(qū)別在于,RTK：載波相位（L1、L2）差分技術(shù),RTD：碼（C/A碼、P碼）差分技術(shù),解算精度的差異,RTD的精度只能,達(dá)到亞米級,而RTK采用雙頻可以達(dá)到厘米級.,網(wǎng)絡(luò) RTK,網(wǎng)絡(luò) RTK是基于 CORS,（,利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的

4、連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng),）,基礎(chǔ)上的實時差分定位技術(shù)。在某一區(qū)域內(nèi)建立,若干個 GNSS 基準(zhǔn)站,，對該地區(qū)構(gòu)成網(wǎng)狀覆蓋，聯(lián)合若干基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)解算或消除電離層、對流層等影響，發(fā)播 GNSS 改正信息，對該地區(qū)內(nèi)的 GNSS 用戶進(jìn)行實時載波相位/偽距差分改正的定位方式，稱為 GNSS 網(wǎng)絡(luò) RTK,。,網(wǎng)絡(luò)RTK的關(guān)鍵技術(shù),：,1.利用多個參考站觀測數(shù)據(jù)對電離層、對流層、觀測誤差的誤,差模型進(jìn)行優(yōu)化。,2.多個參考站已知坐標(biāo)和觀測數(shù)據(jù)快速確定某類整周模糊度值,（,載波在空間傳輸?shù)恼芷跀?shù)，無法通過觀測獲得的未知數(shù)，又稱整周未知數(shù),）,，然后進(jìn)一步確定誤差模型的精細(xì)結(jié)構(gòu)。,3.利用上述誤差模

5、型和整周模糊度尋找確定流動站的誤差修正的算法。,4.利用修正后的流動站觀測值和參考站坐標(biāo)固定流動站整周模糊度。,5.快速、實時性解算技術(shù)，結(jié)果精度和可靠性的檢驗。,系統(tǒng)的組成,網(wǎng)絡(luò)RTK,控制中心,固定站,用戶部分,控制中心,是整個系統(tǒng)的核心。即是通訊控制中心,也是數(shù)據(jù)處理中心。,它通過通訊線(光纜,ISDN,電話線)與所有的固定參考站通訊;通過無線網(wǎng)絡(luò)(GSM,CDMA,GPRS)與移動用戶通訊。由計算機(jī)實時系統(tǒng)控制整個系統(tǒng)的運行,所以控制中心的軟件GPS-NET即是數(shù)據(jù)處理軟件,也是系統(tǒng)管理軟件。,固定站,固定參考站是固定的GPS接收系統(tǒng),分布在整個網(wǎng)絡(luò)中,一個VRS網(wǎng)絡(luò)可包括無數(shù)個站,但

6、最少要3個站,站與站之間的距離可達(dá)70km(傳統(tǒng)高精度GPS網(wǎng)絡(luò),站間距離不過1020km)。固定站與控制中心之間有通訊線相連,數(shù)據(jù)實時的傳送到控制中心。,用戶部分,用戶部分就是用戶的接收機(jī),加上無線通訊的調(diào)制解調(diào)器。根據(jù)自己的不同需求,放置在不同的載體上,如:汽車,飛機(jī),農(nóng)業(yè)機(jī)器,挖掘機(jī)等等。,當(dāng)然測量用戶也可以把它背在肩上。接收機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)將自己初始位置發(fā)給控制中心,并接收中心的差分信號,生成厘米級的位置信息。,工作原理和流程,（,1,）各個參考站通過,Internet,連續(xù)不斷地向數(shù)據(jù)控制中心傳輸,GPS,衛(wèi),星觀測數(shù)據(jù)；,（2）控制中心實時在線解算網(wǎng)內(nèi)各基線的載波相位整周模糊度值和建

7、立誤差模型；,（3）流動站將單點定位/或DGPS 確定的位置坐標(biāo)（NMEA 格式），通過無線移動數(shù)據(jù)鏈路（如GSM/GPRS、CDMA）傳送給數(shù)據(jù)控制中心，控制中心在流動站附近位置創(chuàng)建一個虛擬參考站，通過內(nèi)插得到虛擬參考站各誤差源影響的改正值，并以RTCM格式通過NTRIP協(xié)議發(fā)給流動站用戶；,（4）流動站與虛擬參考站構(gòu)成短基線。流動站接收控制中心發(fā)送的虛擬參考站差分改正信息或者虛擬觀測值，進(jìn)行差分解算得到用戶厘米級的定位成果。,VRS,(Virtual Reference Stations)技術(shù)，全稱虛擬參考站技術(shù)（下文簡稱“VRS”）,技術(shù)是目前全球普及范圍最廣的網(wǎng)絡(luò),RTK,差分解算技術(shù)

8、。,其工作基本原理見圖所示,：,網(wǎng)絡(luò) RT,D,網(wǎng)絡(luò)RTD（Real Time DGPS），即,實時差分GPS，是CORS系統(tǒng)提供的,除網(wǎng)絡(luò)RTK外的另一項主要功能，網(wǎng),絡(luò)RTD于網(wǎng)絡(luò)RTK有較大區(qū)別,。,網(wǎng)絡(luò)RTK與網(wǎng)絡(luò)RTD的區(qū)別,(1)定位精度為亞米級精度；,(2)流動站設(shè)備小，不需要雙頻GPS接收天線,一般采用手持GPS接收機(jī)可以實現(xiàn)，但是網(wǎng)絡(luò)RTK設(shè)備也有RTD功能；,(3)定位速度快，基本不需要等待，可以進(jìn)行連續(xù)動態(tài)測量。,網(wǎng)絡(luò)RTD與網(wǎng)絡(luò)RTK作用和側(cè)重點不同，RTD一般情況下不用于精密測量工作，主要用于地理信息調(diào)查、更新工作以及與地理方位相關(guān)但是精度要求不高的工作，如環(huán)境調(diào)查、

9、海岸線與海洋測量、地質(zhì)勘察等。,采用RTD的工作手簿最大的優(yōu)點是可以實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化。,多站區(qū)域RTD系統(tǒng),由于單站偽距差分,精度隨基準(zhǔn)站到用戶距離增大而降低,，因此CORS出現(xiàn)后，出現(xiàn)了具有多個基準(zhǔn)站聯(lián)合改正的區(qū)域RTD服務(wù)，在該范圍內(nèi)，用戶可以根據(jù)多個基準(zhǔn)站所提供的改正信息經(jīng)平差計算后實時求出自己的改正數(shù)。,多基站RTD的數(shù)學(xué)模型算法主要有加權(quán)平均法、偏導(dǎo)數(shù)法和最小方差法，由于數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜，這里不再進(jìn)行討論。,多站RTD技術(shù)有多個參考站而且顧及了位置對差分信息改正數(shù)的影響，因此系統(tǒng)可靠性和定位精度都有了很大的提高。當(dāng)一個基準(zhǔn)站出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)仍能維持運行。同時用戶通過對來自不同基準(zhǔn)

10、站的改正信息進(jìn)行相互比較，通?？梢宰R別并剔除誤碼等參考站錯誤信息。,目前全國最大的RTD系統(tǒng)是中國海監(jiān)局建立的RBN-DGPS海事差分系統(tǒng)。,該系統(tǒng)由分布在中國沿海的20個永久性差分站組成，基本覆蓋沿海地區(qū)。但是該系統(tǒng)是以廣播的方式播發(fā)差分信息，且只能以單站的方式為用戶提供解算后的偽距差分信息。,RTD 流動站,RTD流動站一般采用帶通訊功能的GPS手簿或可以接收電臺廣播的DGPS接收機(jī)。前者可以接收多基站差分信息實現(xiàn)區(qū)域多基站RTD，而后者一般只能接收單站廣播信息。,RTD流動站除定位功能外一般都還有信息記錄功能或和其他設(shè)備連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸記錄等功能。,網(wǎng)絡(luò)RTK/RTD的優(yōu)勢,可靠性,應(yīng)用

11、范圍,廣,覆蓋范圍,精度,高,費用大幅降低,網(wǎng)絡(luò)RTK/RTD的優(yōu)勢,可靠性,應(yīng)用范圍,廣,精度,高,費用大幅降低,這里只針對“,覆蓋范圍,”做詳細(xì)說明：,網(wǎng)絡(luò)可以有多個站,但最少需要3個。,簡單的計算一下:按邊長70km計算,一個三角形可覆蓋面積為2100多km2。,再舉個簡單的例子：北京市區(qū)面積900多km2,那么一個三角形(3個站)就可以控制整個北京市區(qū)。北京全市面積1.68萬km,10個站就可以完全控制北京全市。,很簡單的數(shù)學(xué)問題,但我們得出的結(jié)論是驚人的,與傳統(tǒng)的GPS網(wǎng)絡(luò)相比,VRS節(jié)約成本近70%。,實際上,VRS系統(tǒng)可提供2種不同精度的差分信號,分別為厘米級和亞米級。我們所論述

12、的是12cm的高精度,而若是用低精度,這個距離(70km)可以拓展到幾百公里。,應(yīng)用領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)：,現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走向大農(nóng)業(yè)和機(jī)械化道路，大量采用飛機(jī)播種、除草、施肥等工作。飛機(jī)作業(yè)是昂貴的，合理地布設(shè)航線和準(zhǔn)確地引導(dǎo)飛機(jī)，將大大節(jié)省飛機(jī)作業(yè)的費用,工程控制,：,GPS 靜態(tài)測量，點間不需通視且精度高，但需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實時知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò) RTK技術(shù)將無論是在作業(yè)精度，還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢。,航速測量,：,如果要求測定精度不高，可直接利用標(biāo)準(zhǔn) GPS 服務(wù)進(jìn)行。目前這一方法的精度僅能達(dá)到 5一 10。如果要求測定精度仍達(dá)到 1，則必須采用差分 GPS 定位技術(shù)。,就目前而言，網(wǎng)絡(luò) RTK/RTD已經(jīng)應(yīng)用到了許許多多的領(lǐng)域，比如，農(nóng)業(yè).軍事.畜牧業(yè).環(huán)境治理等等。下面就對某些方面做一個簡要的介紹：,網(wǎng)絡(luò) RTK/RTD 的發(fā)展趨勢,1、長距離和大規(guī)模。,2、多頻多模的網(wǎng)絡(luò) RTK 系統(tǒng)。,3、高可靠的單歷元高精度定位。,4、完備性。,（主要針對技術(shù)方面）,Thank You!,Add your company slogan,,