北斗/GNSS实时动态差分技术的实验教学解析

北斗/GNSS实时动态差分技术(RTK)已广泛地应用于工程勘测、数字测图、施工放样等工程领域。但对于初学者,尤其是青年学生在北斗/GNSS RTK基准站设置、移动台坐标推算与坐标转换的理论理解和实践操作方面,仍然存在较多疑惑和理解偏差,导致实验教学效果不佳。鉴于此,作者根据多年一线的科研教学实践和对北斗/GNSS理论理解的基础上,结合易于理解的导线测量技术,剖析北斗/GNSS RTK技术与导线测量在基线向量/坐标增量解算方面的异同之处,诠释北斗/GNSS RTK起始坐标的获取与坐标转换参数的配置问题。最后,通过实例验证北斗/GNSS RTK技术在当前可满足cm级的测设精度要求。

Trimble手持式实时动态差分技术在电网GIS空间信息采集中的应用

手持式实时动态差分技术是GPS应用的发展热点之一,该技术目前已经广泛应用在电力、国土、水利、交通、农林等诸多领域。以电力输电线路信息化为例,重点介绍了以Trimble GEO XH手持实时动态差分技术为基础建立起来的信息化数据采集系统,在电网GIS空间信息数据采集过程中的具体应用。

实时动态差分技术在红格尔矿区土石方测量中的应用和造价分析

介绍了RTK实时动态差分技术,该技术是一种由美国国防部研发的基于载波相位观测值的实时动态定位技术,能够实时地提供流动测站点在指定坐标系中准确三维定位成果,并达到厘米或分米级的定位精度,能满足土石方计算对测量的要求,推动工程测绘行业的生产效率和技术进步,经实践应用,大幅度地降低了设备成本,人力成本,降低了施工造价。

面向电力巡检的北斗定位技术研究

随着北斗技术日益成熟,北斗系统在逐步替换全球定位系统(Global Positioning System,GPS)系统,广泛应用各行各业。特别地,在电力线路巡检场景中利用北斗系统精准确定故障点。首先介绍北斗卫星定位系统;其次分析北斗高精度定位系统应用于电力巡检的必要性和可行性,然后简要概述北斗高精度实时动态(Real Time Kinematic,RTK)和动态后处理(Post Processed Kinematic,PPK)两种差分定位技术的工作原理及其对比。列出载波相位差分方程组,并进行误差修复,使得电力巡检线路故障点的定位精度达到厘米级。

边坡安全监测GPS-RTK信号的降噪算法研究

全球定位系统实时动态差分技术(global positioning system-real time kinematic, GPS-RTK)是解决路基边坡安全监测问题的重要手段,但GPS-RTK信号易受到多路径误差和共模误差的影响。基于小波变换(wavelet transform, WT)和主成分分析(principal component analysis, PCA)分别可以有效去除多路径误差和共模误差,提出WT-PCA算法去除信号误差。首先设置仿真信号,通过参数调优进一步提高单一算法的降噪效果。其次提出组合算法WT-PCA改进单一算法的缺陷,并与其他组合算法进行对比分析。最后,对十天高速路基边坡的GPS-RTK监测数据进行实例分析。结果表明,WT-PCA算法的信噪比和均方根误差较于WT-VMD优于66%和50%左右,算法可以有效地消除GPS-RTK信号的多路径误差和共模误差影响。提高边坡位移监测信号处理精度,进一步评估边坡结构形变及安全状态。

基于ARM9的无人机机载后差分系统设计

采用具有ARM9内核的NXP IMX28实现无人机机载高精度差分系统,通过Septentrio M2高精度定位定向板卡获取高精度的无人机航向与定位数据,结合无人机机载摄像机与GNSS EVENT事件接口能够获取无人机拍照瞬时的位置信息,从而为后续无人机航测提供高精度定位数据。设计的特点在于采用高精度定向板卡的RTK(实时差分动态定位技术)功能为无人机提供高精度的定位数据,同时采用PPK(动态测量后处理)技术结合GNSS板卡EVENT事件功能获取拍照瞬间的位置信息,能够有效的满足市场无人机对高精度定位定向和高精度航测的需求。

基于平面特征的LIO增强GNSS RTK定位性能研究

针对应用单一传感器的智能导航定位技术在城市复杂环境下难以满足准确、无缝和稳定性能要求的问题,提出一种基于平面特征的雷达惯性里程计(LIO)增强全球卫星导航系统(GNSS)实时动态定位技术(RTK)定位性能的方法:通过滑动窗口构建多帧激光雷达(LiDAR)平面特征的关联;并将RTK与LIO在位置域层面直接融合;最后在开阔环境和城市环境中进行实验。结果表明,RTK/惯性导航系统(INS)/LiDAR组合系统能够在GNSS挑战环境中达到分米级精度;同时,在LiDAR平面特征的约束下,该方法速度和姿态的估计性能也可得到改善。

GPS RTK在松花江哈尔滨市城区段测量中的应用——泄洪渠开挖筑岛工程水下地形测绘

水下地形测量是水利工程测量中一项重要的基础工作,随着测绘技术水平的不断提高,传统的测绘模式已逐渐淡出了测绘工作者的视线,文章介绍利用GPS实时动态差分技术结合测深仪在松花江哈尔滨城区段泄洪渠开挖筑岛工程中进行水下地形测量。

GPS RTK在高速公路定线测量中的不确定性研究

阐述了空间数据的不确定度及其在点位放样中的体现.结合丹-锡高速公路项目的定线测量,使用Trimble 5700型双频GPS接收机,在保障观测条件的情况下,利用GPS RTK技术重复放样点位.经过对检测结果分析,得到实际综合不确定度为1.4 cm.测量结果表明,只要方法和措施得当,并严格按照技术规范操作,RTK技术完全可以满足高速公路定线工程的需要.

无人机结合RTK在矿山越界开采监测中的应用

传统的利用无人机进行露天矿山越界开采监测的方法主要是以无人机完成任务区拍摄工作,采用野外铺设地面标识点的方式进行控制测量,然后完成任务区正射影像和三维模型的制作,最终通过比对已报批矢量范围得到任务区越界开采区域的位置和面积信息。这种方式虽然在一定程度上提高了监测效率,但是野外控制测量因为其特殊性一直是制约监测任务提升效率的瓶颈。由此,文章提出了一种利用无人机搭载实时动态差分(RTK)设备进行露天矿山越界开采监测的方法。该方法能在保证测量工作快速、准确完成的基础上,实现对露天矿山越界开采的实时监测,同时也实现了免像控航测作业,免去了实地测量带来的诸多安全隐患。

BDS-2/BDS-3组合长基线三频RTK算法

针对在长基线动态实时差分定位技术(RTK)中,由于整周模糊度容易受到大气延迟误差的影响,导致其固定率偏低,从而影响定位精度的问题,提出一种基于北斗卫星导航(区域)系统即北斗二号(BDS-2)和北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)组合的长基线定位方法:组合方法中BDS-2采用B1I、B2I和B3I 3种信号,BDS-3采用B1I、B2b和B3I 3种信号,充分利用三频中存在电离层延迟极小且具有整数特性的组合,同时考虑对流层延迟的影响,建立基于弱电离层组合的几何相关中长基线解算模型,并利用卡尔曼(Kalman)模型对天顶对流层延迟误差、三维坐标和弱电离层组合模糊度进行参数估计;再结合部分模糊度固定方法加快模糊度搜索效率,最终实现长基线RTK定位。实验结果表明,该方法能够在长基线下基本实现单历元模糊度固定,定位结果与流动站真值之间的定位偏差可达到厘米级。

GPS RTK与VRS技术的应用分析

GPSRTK技术方兴未艾,极大的改变着传统测绘作业手段。信息技术的迅速发展又推出GPSVRS技术这一更具活力的差分定位手段。本文简要分析和对比了GPSRTK与VRS技术的原理和优势。