RTK(Real - time kinematic,实时动态)载波相位差分技术,是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法,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的测量原理和方法,极大地提高了作业效率。
RTK系统组成
RTK系统由基准站子系统、管理控制中心子系统、数据通信子系统、用户数据中心子系统、用户应用子系统组成。
关键技术
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。
随着科学技术的不断发展,RTK技术已由传统的1+1或1+2发展到了广域差分系统WADGPS,有些城市建立起CORS系统,这就大大提高了RTK的测量范围,当然在数据传输方面也有了长足的进展,电台传输发展到现在的GPRS和GSM网络传输,大大提高了数据的传输效率和范围。在仪器方面,不仅精度高而且比传统的RTK更简洁、容易操作。
基准站网模糊度的确定
网络RTK基准站间模糊度的确定是属于一种长距离静态基线模糊度求解问题。长距离静态基线模糊度解算虽然已经比较成熟,但要在十几分钟、几分钟甚至一个历元内完成网络RTK基准站网模糊度的解算,就存在一定的难度。国内外很多学者对此进行了一定的研究,并得出了很多方法。高星伟(2002)提出了网络RTK基准站的单历元整周模糊度搜索法,其主要思想是不解方程组,而直接利用观测站坐标已知、模糊度为整数和双频整周模糊度之间的线性关系三个条件进行搜索。与传统方法相比,该方法的主要优点是快速、简单、实用,并且因为是单历元模糊度搜索,所以不受周跳和电离层突变的影响。单历元整周模糊度搜索法主要分为三步:一是误差消除与计算,主要消除多路径等误差和计算对流层延迟;二是模糊度备选值的选取,在假设最大双差电离层延迟的前提下,找出该范围内的所有整周模糊度备选值;三是模糊度的确定。
区域误差模型的建立和流动站误差的计算
当基准站网的双差模糊度确定以后,基准站之间的误差就可以计算到厘米级精度,准确有效地计算出流动站误差同样是网络RTK定位技术和算法中的重要内容。影响GNSS定位的误差中,与距离相关的电离层误差、对流层误差和轨道误差是网络RTK误差处理的主要内容。其中,轨道误差可以使IGS的快速预报星历得到较好的解决;对流层误差一般是先通过模型改正,然后用参数进行估计。电离层误差是最为复杂的,因此,国内外很多学者主要对电离层误差的模型化和内插方法做了较多的研究。
应用领域
各种控制测量、地形测图、放样。
推广方向
北斗应用、双星系统、VRS、GPS