GPSRTK技术在高速铁路施工测量中的应用.doc

GPS-RTK技术在高速铁路施工测量中的应用 ? 铁道/道路? GPS—RTK技术在高速铁路 施工测量中的应用 张晓 (中铁二十一局集团第五工程有限公司兰州730000) 摘要介绍了GPS—RTK技术及其在津秦客专施工测量中的应用,并对在高速铁路施工测量中应用GPS—RTK 技术的优势,可行性及其存在的问题进行了探讨. 关键词高速铁路工程测量卫星定位系统 中图分类号U212.24文献标识码B文章编号1009～4539(2010)05—0108—04 AppficationofGPS-RTKTechnologyinHigh-speedRailwayConstruction ZhangXiao (ChinaRailway21BureauGroupCo.Ltd.,Lanzhou730000,China) AbstractThispaperdescribestheGPSRTKtechnologyanditsapplicationinconstructionmeasurementofJin-QinPDL FourthBiddingSection.Strengths.feasibilityandproblemsofGPSTRKinhigh—speedrailwaymeasurementsafedis— cussed. Keywordshigh-speedrailway;engineeringmeasurement;high—speedrailway 1引言2GPS—RTK技术 随着GPs卫星定位技术的发展,RTK实时动态 测量技术已广泛应用于工程测量中的许多领域. 在津秦客专四标段工程施工中,由于测区条件十分 复杂,线路横穿野鸡坨,迁安等十几个村庄,还有各 种农作物的干扰,运用全站仪测量非常不便,特别 是在6月以后,整个测区被整片的玉米地所覆盖,几 乎没有一对能通视的控制点,全站仪仅靠打转点等 形式施工放样,测量成果无法得到保障,因此决定 使用GPS—RTK技术.应用RTK技术施测,解决了 全站仪施工放样中遇到的距离长,地形条件复杂, 搬站不易等难题,极大地提高了测量人员的工作效 率,节约了成本. 收稿日期:2010—02—03 1O8 RealTimeKinematic(简称RTK)技术是GPS实 时载波相位差分的简称.这是一种将GPS与数传 技术相结合,实时处理两个测站载波相位观测量的 差分方法,经实时解算进行数据处理,在1～2s的 时间里得到高精度位置信息的技术.RTK系统主 要由基准站和流动站构成.如图1所示,基准站由 GPS接收机及接收天线,无线电数据链电台及发射 天线,直流电源等组成;流动站由GPS接收机,无线 电数据链电台及天线,电子手簿等组成. 2.1工作原理 RTK的工作原理是在基准站上安置一台GPS 接收机,另一台或几台接收机置于载体(称为流动 站)上,基准站和流动站同时接收同一时间相同 GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与 铁道建筑技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2010f5J ? 铁道/道路? 84坐标系统),之后,输入已知点坐标与采集坐标校 正,进行坐标转换(WGS一84坐标转换成施工坐标). 转换成所使用的施工坐标系坐标后,就可以进行 RTK测量了.为了保证定位的正确性,应先对已知 控制点进行实时定位测量.美国天宝仪器动态定 位定位前需初始化(OnTheFly即OTF),即先确 定整周未知数,采用伪距和相位相结合的方法,利 用伪距估计初始位置和搜索空间,能快速地定出精 确的初始位置.因此,在无线电和卫星接收正常的 测区内,5S内RTK测量就能获得1～2cm的高精 度固定解.对已知控制点进行实时定位测量后,对 比理论坐标,精度在1～2cm内,说明RTK实时定 位正确,可以进行施工测量. 2.3基准站,流动站的设置 GPS—RTK在工作时,基准站应安置在测区中 央,架设在高处,四周要开阔.周围不能有高大树 木,建筑物和小山包的遮挡;远离大功率无线电发 射源如电视台,微波站等,远离高压输电线,避免周 围磁场对GPS卫星信号的干扰;基准站附近不应有 强烈干扰接收卫星信号的物体,手机,对讲机应远 离10m外使用,并尽量避开大面积水域. 为了保证流动站的测量精度和可靠性,应在整 个测区选择高精度的控制点进行检测校对,选择的 控制点应具有代表性,均匀的分布在整个测区.流 动站在测量时应设置屏蔽卫星高度角小于l5.卫 星,稳定GPS天线,避免靠近遮挡物和大面积的水 域,在双差固定解的置信度设置为99.9%的情况 下,在固定解状态下方可采集数据.需要注意的 是,RTK在实时定位时,需对上次的测量点位复核2 ～ 3个点,以便检验RTK的精度. 3RTK技术在津秦线高铁施工中的应用 津秦铁路客