关于RT K在煤矿测量中应用的探讨
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摘要：针对淮北矿区煤矿测量工作中实际，介绍了rtK图根控制测量的一般作业过程，根据对RTK测量成果的检验结果，用详实的数据说明RTK测量精度完全能够满足地籍图根控制测量的要求。针对GPS RTK技术定位精度验后估计的状况，给出了GPS RTK测量成果的精度估计方法，通过实例介绍了此法的应用，并对GPS RTK测量技术用于控制测量的可行性进行了探讨。
一、 RTK基本工作原理阐述
RTK（RealTimeKinematic）实时动态测量技术，是以载波相位观测为根据的实时差分GPS（RTKGPS）技术，它是测量技术发展里程中的一个突破，它由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。
RTK基本工作原理：在已知高等级点上（基准）安置1台接收机为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息，通过无线电传输设备，实时地发送给流动站，流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线接收设备，接收基准站传输的数据，然后根据相对定位的原理，实时解算出流动站的三维坐标及其精度（即基准站和流动站坐标差X、Y、H，加上基准坐标得到的每个点的WGS-84坐标，通过坐标转换参数得出流动站每个点的平面坐标X、Y和海拔高H）。
二、RTK图根控制测量情况
传统的图根控制测量采用常规的方法来施测，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。
利用RTK进行控制测量不受天气、地形、通视等条件的限制，控制测量操作简便、机动性强，工作效率比传统方法提高数倍，大量节省人力，不仅能够达到测量的精度要求，而且误差分布均匀，不存在误差积累问题。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。
三、针对各个环节提出相对应的方法
煤矿测量工作的环节较多，它主要包括各种仪器的使用、测量、记录、计算、绘图以及现场标定，这些环节互相衔接，需要密切配合，如果有一个环节出现错误，就会造成最终成果的错误，因此要提高煤矿测量工作的准确性，必须从上述各个环节进行分析。
RTK测量技术的基本思想是，在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续的观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时的发送给用户观测站；在用户观测站上，GPS接收机在接受GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输过来的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地提供厘米级精度的三维坐标。
由于RTK的作业方式缺少多余的检验条件，使其实际精度和可靠性受到用户的质疑。为验证成果精度的可靠性，选择具有GPS静态控制网成果的平地、丘陵和山地三个测区，作为试验区，依据不同的观测方案和存储方式，获取一些成果，对其进行分析，探讨RTK的精度和使用方法，为今后制定作业规范提供参考数据，并进一步提高应用水平。
（一）RTK野外作业测试的措施
在矿山平原测量区，控制网等级为E级，全网20点，起算数据使用一个一等三角点和两个二等三角点起算，这三个点处于一个三角形三个顶点，整个网处于该三角形内，平面精度高，且每个点具有三等水准高程，面积约50km2。
（二）使用的仪器
试验使用南方测绘仪器有限公司生产的灵锐$82型双频大地型GPS接收机，1台基准站+2台流动站。软件为该公司随机的工程之星V2、0。
四、 RTK的外业测试措施
外业使用一台基准站，两台流动站，其中一台流动站，使用2～4个点求定四参数，用3～6个点高程，在手簿的控制点坐标库中，进行平面高程拟合；记录数据时，对每个点分别采用一般存储（即对点位在某个时刻状态下的坐标进行直接存储，点位坐标每秒刷新1次）和平滑存储（即对每个点的坐标进行多次测量取其平均值存储）。另一台流动站利用平面使用3～5个点求定七参数，用7个点的水准成果进行曲面拟合，对每个点也采用一般存储和平滑存储。这样做的目的是根据不同的参数模式和存储方式，分析对成果的精度有何影响。
在观测的过程中，对每个点的周围环境和标石的保存状况进行详细记录，（以便某个点成果出现异常情况时，分析其原因）并观察高压线、移动转播塔等对定位影响情况。
五、测量中遇到的问题解决办法
（一）RTK实时定位，对卫星分布十分敏感，施测精度较高工程时（如一、二级图根控制），应事先作卫星星历预报，避开PDOP≥4的时间段和中午电离层影响较大的时段进行观测，并适当提高接收卫星截至高度角。
（二）由于RTK设备的普及，有时在一个地区有几个单位同时在使用，而电台的传输频率几乎相同，故在作业过程中应经常查看基准站信息，以免接收到错误数据而定错位，遇到这种情况应及时改变电台传输通道。
（三）在流动站作业时，接收机天线姿态要尽量保持垂直（流动杆放稳、放直）。否则，将会产生较大的点位偏移误差。如当天线高2m，倾斜1 o时，AS=200xsin（1 o）=3.47cm，引起的误差达3.47cm。在要求高精度的工程项目，必须使用三脚架或专用测杆测量以减小对中和倾斜产生的误差。
总之，通过实践和探讨，这与传统测量相比较，GPSRTK测量自动化程度高，实时提供经过检验的成果资料，无需数据后处理。拥有彼此不通视条件下远距离传递三维坐标的优势，并且不像传统测量那样产生误差累积，定位精度高，数据安全可靠。操作简单，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了劳动效率。
参考文献：
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