四川拓圖偉業(yè)測繪科技有限公司
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閱讀：496發(fā)布時間：2021-9-23
對中桿的精度一般是0.05 MM左右。其精度跟對中桿本身精度，夾持對中桿的主軸的回轉(zhuǎn)精度，主軸轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定，工件接觸面的粗糙度等因素有關(guān)。
基于徠卡SR530的動態(tài)GPS精度分析
隨著科技的不斷發(fā)展，GPS在測量中的應(yīng)用范圍也越來越廣。從GPS常規(guī)靜態(tài)方式用于大地控制網(wǎng)，快速靜態(tài)方式用于工程測量、地形測量、地籍測量的控制網(wǎng)建立及加密，到準(zhǔn)動態(tài)、動態(tài)的出現(xiàn)，特別是隨著RTK（Real Time Kinematic）實時動態(tài)技術(shù)的應(yīng)用，給傳統(tǒng)測量帶來了革命性的變化，不但可以簡化常規(guī)控制測量，而且甚至不需控制點就可直接測量和定點放樣。
雖然RTK測量有著的快捷和方便，實踐證明精度上也能滿足控制測量的要求，但與靜態(tài)相比，精度上還有一定差距，且也存在著缺少檢核、可靠性不高的缺點。
那么有哪些因素影響RTK測點的精度和可靠性，如何來提高RTK測點精度和可靠性呢？本文以Leica(徠卡)SR530的實際應(yīng)用為例，作一分析和介紹。
影響RTK測點精度和可靠性的因素
GPS測量定位的誤差主要來源于GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號的傳播過程和地面接收設(shè)備等。
與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差有星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、相對論效應(yīng)；與傳播途徑有關(guān)的誤差有電離層誤差、對流層誤差、多路徑效應(yīng)；與接收設(shè)備有關(guān)的誤差有接收機(jī)鐘差、天線相位中心位置的偏差、接收機(jī)不同通道間的延遲誤差；其他還有地球自轉(zhuǎn)、地球潮汐、軟件模型誤差等。
上述誤差在GPS-RTK測量時，絕大部分已通過作業(yè)方式、軟件處理、接收機(jī)改進(jìn)等消除、削弱，但還有一部分影響是無法*消除的。另外，由于RTK作業(yè)方式特殊，有*的誤差影響；同時RTK作業(yè)實時快速，但缺少必要的檢核條件，所以測量成果也存在著不可靠性。這些影響因素主要有：
1、轉(zhuǎn)換參數(shù)的影響
由響GPS測量采用WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)，而我國目前所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)系（或1980國家大地坐標(biāo)系、地方坐標(biāo)系統(tǒng)等），高程基準(zhǔn)為1956年青島黃海高程系（或1985國家高程基準(zhǔn)），所以GPS-RTK測量時必須先求轉(zhuǎn)換參數(shù)，以便將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)到地方坐標(biāo)（或1954北京坐標(biāo)系、1980國家大地坐標(biāo)系等，下同）。轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解是RTK測量的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)換參數(shù)的精確程度是影響RTK測量精度的關(guān)鍵因素。
轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解又受以下因素的影響：
（1）轉(zhuǎn)換控制點選擇
轉(zhuǎn)換控制點，即求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時所選擇的同時具有WGS-84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)的同名控制點。同一測區(qū)，選擇不同位置分布、不同精度的轉(zhuǎn)換控制點，轉(zhuǎn)換參數(shù)就會不同。
（2）WGS-84坐標(biāo)的獲取方式
轉(zhuǎn)換控制點的WGS-84坐標(biāo)，可以用靜態(tài)方式測量并嚴(yán)密平差統(tǒng)一求出，還可以先在基準(zhǔn)站用導(dǎo)航或者單點定位的方式測出基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)，然后用流動站測出轉(zhuǎn)換控制點的WGS-84坐標(biāo)。不同方式獲取的WGS-84坐標(biāo)對轉(zhuǎn)換參數(shù)和RTK測量精度產(chǎn)生不同的結(jié)果。
RTK測量時，基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)必須與轉(zhuǎn)換參數(shù)求解時的WGS-84坐標(biāo)的獲取相一致，否則，就會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，獲得的成果整體出錯。
（3）轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定
轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解方法有一步法和經(jīng)典Helmert法等。一步法是平面位置二維轉(zhuǎn)換加高程內(nèi)插，直接將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)，簡單方便，能滿足距離較近（一般5至7公里以內(nèi)）和控制資料有*測量要求；而經(jīng)典Helmert法是三維轉(zhuǎn)換，將坐標(biāo)從WGS-84基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到地方橢球上，應(yīng)用地圖投影得到格網(wǎng)坐標(biāo)，方法嚴(yán)密，能保持GPS觀測值*均勻，滿足不同距離的需要，但必須有橢球和地方地圖投影的信息。
2、測量作業(yè)的控制區(qū)域
測量作業(yè)范圍受轉(zhuǎn)換控制點的約束。一般應(yīng)在轉(zhuǎn)換控制點的控制圓區(qū)域內(nèi)作業(yè)，超過這個范圍，測量精度就大受影響。
3、衛(wèi)星信號的影響
GPS是通過衛(wèi)星來定位的，衛(wèi)星信號的接收是GPS定位的基礎(chǔ)。GPS測量要求基準(zhǔn)站和流動站的天線能同時接收到相同的五顆或五顆以上的衛(wèi)星信號，才能保證正確解算。由于衛(wèi)星分布隨著時間的變化而變化，不同時段衛(wèi)星數(shù)量和位置都不同。在衛(wèi)星數(shù)量較多和位置圖形較佳時，天線接收的信號較好，初始化時間就短，精度較好；反之，在衛(wèi)星數(shù)量較小和位置較差時，雖然天空中有五顆甚至五顆以上的衛(wèi)星，但因為基準(zhǔn)站和流動站沒有能同時接收到足夠的衛(wèi)星信號，使初始化時間很長，測量精度很差，甚至不能解算出固定解。
同時，由于基準(zhǔn)站或流動站選擇的位置不當(dāng)，還會產(chǎn)生部分衛(wèi)星信號被高樓等建筑阻擋，出現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)量不足；或衛(wèi)星信號被周圍物體反射再接收而產(chǎn)生“多路徑效應(yīng)”，使測量出現(xiàn)錯誤。
另外，衛(wèi)星信號還會由于電離層、對流層影響，其它莫名的遮蔽、中斷等原因而產(chǎn)生失鎖和整體移位、數(shù)據(jù)出錯等“納偽”現(xiàn)象。
4、RTK基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)挠绊?/p>
因為RTK測量時要求基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)實時地把觀測數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站已知數(shù)據(jù)通過無線電發(fā)射傳輸給流動站GPS接收機(jī)，所以無線電信號的傳輸在RTK測量中至關(guān)重要。
但無線電的數(shù)據(jù)鏈信號在傳輸時容易被高樓、山峰等阻擋，也可能被其他電磁波干擾或出現(xiàn)信號異常，所以對RTK流動站的電臺接收RTK測量的可靠性影響很大。
5、流動站方式的影響
流動站方式一般有對中桿和三腳架兩種。使用對中桿方便實用，但天線不固定，精度起伏大；使用三腳架稍繁瑣，但精度穩(wěn)定。
6、電源的影響
無論是GPS接收機(jī)還是發(fā)射無線電的電源，如果電量不足，不但影響衛(wèi)星信號和無線電數(shù)據(jù)的接收，產(chǎn)生不可靠的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，甚至可能無法開展RTK測量。
提高RTK測點的精度和可靠性的措施
1、轉(zhuǎn)換參數(shù)的合理求解
提高RTK測點的精度，轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解十分關(guān)鍵。
（1）一般轉(zhuǎn)換參數(shù)求解時，盡量用高等級的控制點作為轉(zhuǎn)換控制點，且轉(zhuǎn)換控制點盡量分布均勻、包含整個測區(qū)。如果待測區(qū)域沒有足夠的轉(zhuǎn)換控制點，先布設(shè)轉(zhuǎn)換控制點和以后待設(shè)基準(zhǔn)站點，用靜態(tài)方式一起測量，平差求出所需的WGS-84坐標(biāo)和地方坐標(biāo)。
（2）對于待測區(qū)域較?。?5平方公里以內(nèi)）、轉(zhuǎn)換控制點較小且沒有WGS-84坐標(biāo)的作業(yè)區(qū)，可以用導(dǎo)航或者用單點定位的方式測出基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)，然后用RTK的方式測出轉(zhuǎn)換控制點的WGS-84坐標(biāo)，在輸入相應(yīng)的地方坐標(biāo)后，直接用一步法求出轉(zhuǎn)換參數(shù)；對于待測區(qū)域較大（25平方公里至50平方公里）、轉(zhuǎn)換控制點較多且沒有WGS-84坐標(biāo)的作業(yè)區(qū)，可以用單點定位和一步法求出轉(zhuǎn)換參數(shù)；對于待測區(qū)域很大（50平方公里以上）或者待測區(qū)域轉(zhuǎn)換控制點較多且有WGS-84坐標(biāo)和地方地圖投影信息的作業(yè)區(qū)，可采用經(jīng)典Helmert法。
（3）轉(zhuǎn)換參數(shù)求解后，必須對它進(jìn)行檢核?？梢栽谵D(zhuǎn)換控制點和其它控制點上用RTK方式測點，比較精度，一方面檢核轉(zhuǎn)換參數(shù)，另一方面也檢核原控制點精度，并將精度好、分布均勻的控制點再作為轉(zhuǎn)換控制點，重新求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。經(jīng)多次比較后，確定的轉(zhuǎn)換參數(shù)。
2、基準(zhǔn)站的選擇
由于需要接收足夠的衛(wèi)星信號和發(fā)射RTK無線電數(shù)據(jù)鏈，基準(zhǔn)站上空應(yīng)無大面積遮蔽和影響數(shù)據(jù)鏈通訊的無線電干擾，并避免多路徑效應(yīng)，因此，RTK基準(zhǔn)站點位應(yīng)選擇在視野開闊的建筑物樓項或地勢較高處，必須避開電視、電臺發(fā)射塔、微波站、飛機(jī)場、高壓線和大面積的水域等。
實踐表明，一個地區(qū)經(jīng)常使用的RTK流動站，做成強(qiáng)制歸心礅，并做好電臺發(fā)射天線的輔助竿和儀器安放箱，不但方便RTK作業(yè)，同時也便于利用原有轉(zhuǎn)換參數(shù)和坐標(biāo)成果，不需儀器對中，提高RTK精度。
3、流動站方式的選擇
除了地形地貌測量和放樣外，對控制點和其它可選擇位置的待測點，流動站應(yīng)與基準(zhǔn)站一樣，選擇合適的位置，避免衛(wèi)星信號和數(shù)據(jù)鏈通訊的影響及多路徑效應(yīng)的產(chǎn)生。
另外，若是控制點的測量，盡量使用三腳架，或者是帶支架的對中桿；若是普通測量使用對中桿時，盡量使氣泡對中，精度穩(wěn)定。
4、作業(yè)時段的選擇
為使RTK作業(yè)時能接收到足夠多的衛(wèi)星信號，在每次作業(yè)前，先查看衛(wèi)星的數(shù)量和位置情況，選的時段進(jìn)行RTK作業(yè)。同時，為減小電離層、對流層影響，應(yīng)避開下午14時左右的時段。
5、電源的供應(yīng)
每次RTK測量前，都需將GPS接收機(jī)和發(fā)射無線電的電源充足，保證RTK作業(yè)的順利進(jìn)行。如果是固定的基準(zhǔn)站電臺，還可以用交直流轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓器代替汽車電瓶，不但省去電量不足的擔(dān)猶，而且省去了充電和搬運(yùn)的麻煩。
6、多基準(zhǔn)測量
為保證RTK測量精度的可靠，在同一地區(qū)，可以建立多個固定的基準(zhǔn)站點，并統(tǒng)一求解轉(zhuǎn)換參數(shù)和基準(zhǔn)站點的WGS-84坐標(biāo)。在RTK測量過程中，對同一待測點，用不同基準(zhǔn)站點分別測量坐標(biāo)，在限差范圍內(nèi)求均值。有條件的單位或地區(qū)，即具有多套相同型號GPS-RTK儀器的單位或地區(qū)，可分別同時在多個基準(zhǔn)站點架基準(zhǔn)站，同一臺流動站只需改變每個基準(zhǔn)站發(fā)射電臺的頻道，就可分別測出對應(yīng)不同基準(zhǔn)站的同一點的坐標(biāo)，不但起檢驗的作用，而用能提高RTK精度。
7、不同時段測量
對于缺少其他檢驗條件的待測點，還可以用同一基準(zhǔn)站在不同時段（如隔幾天）測量，若結(jié)果不同，則必有一個是錯誤的，需再次測量；若結(jié)果在限差范圍內(nèi)，則說明測量值正確，可取中數(shù)。
8、測前測后的控制點檢驗
為保證RTK測量的可靠性，建議在每個基準(zhǔn)站點附近設(shè)立幾個檢驗控制點，每次RTK作業(yè)前，在架好基準(zhǔn)站并流動站初始化后，就測試檢驗控制點，以判斷衛(wèi)星信號的正常情況和儀器的操作是否正確；在每次RTK后，也需測試檢驗控制點，再次檢測衛(wèi)星信號的正常情況，來判斷前面所測點位的可靠性。有條件的話，在作業(yè)中，檢測一下附近控制點，可隨時判斷衛(wèi)星信號的正常情況。
特別注意，在同一地區(qū)若有相同型號的GPS接收機(jī)，如果轉(zhuǎn)換參數(shù)不同（一般情況下各單位的轉(zhuǎn)換參數(shù)是不同的），容易發(fā)生在公共頻道（或相同頻道）接收了其他單位參考站發(fā)出的數(shù)據(jù)鏈而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)錯誤。因此，有必要對本單位的GPS接收機(jī)設(shè)置特殊的識別碼以防止或減小接收錯誤的數(shù)據(jù)鏈，同時加強(qiáng)對控制點或相關(guān)地物點的檢測判斷。
GPS-RTK技術(shù)給測量工作帶來了極大的便利，突破了傳統(tǒng)測量控制點的界限。但GPS-RTK測量的可靠性差，稍有不慎，給整個工程帶來返工，甚至不可挽回的損失。GPS-RTK測量必須提高可靠性，可靠性比精度更重要。
只要多檢驗，多比較，特別是原有控制點的比較檢驗，就能提高可靠性。在可靠性保證的情況下，再提高TRK的精度。
信息標(biāo)題：對中桿的精度是多少
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