DGPS RTK技术及其在工程测量中的应用.doc

《DGPS RTK技术及其在工程测量中的应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DGPS RTK技术及其在工程测量中的应用.doc（29页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、DGPS RTK技术及其在工程测量中的应用 柳响林全球定位系统（GPS）在测绘生产部门的应用前几年主要集中在控制测量上。作为测绘行业的一次技术革命，GPS不仅显著地提高了控制测量生产的效率（包括缩短作业周期、减低作业强度、降低作业消耗），而且还从根本上改变了控制测量的作业模式和流程，使控制测量全流程自动化。GPS定位技术近几年的进展主要集中在实时动态测量上。这项技术关键在于OTF（On-The-Fly）在航解求整周模糊度，目前这项技术已经成熟。高精度的实时动态差分DGPS RTK（Real-Time Kinematic）已经广泛应用于电力、公路、铁路的勘测设计和施工放样，地质石油勘探及大江大河

2、的水文地质调查。最近两年的动态GPS仪器的价格有所下降，OTF锁定整周模糊度的时间不断减少，已经受到测绘生产部门的关注或成为GPS用户的首选目标。 1 实时动态差分GPS系统的最低配置和基本特点 实时动态差分GPS系统最低配置包括三个部分：基准站。基准站由GPS双（单）频接收机、GPS天线、数据发送电台、天线、电源、脚架等部分组成。流动站。流动站由GPS双（单）频接收机、GPS天线、数据接收电台、天线、电源、背包、HUSKY手控器、对中杆等组成。支持实时动态差分的软件系统及各项工程测量应用功能。基准站接收机设在具有已知坐标的参考点位上，连续接收所有可视GPS卫星信号，并将测站坐标、观测值、卫星

3、跟踪状态及接收机工作状态通过数据链发送出去，流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，通过OTF算法解求载波相位整周模糊度，在通过相对定位模型获取所在点相对基准站的坐标和精度指标。OTF算法是RTK的关键技术，OTF算法很多，不同的厂家生产的动态GPS接收机使用不同的OTF算法。一般首先在未知点的近似坐标和协方差的基础上确定整周模糊度的搜索空间，在搜索空间内计算所有可能的模糊度解，然后通过比较最小方差选择最可能的解，最后通过比较最优解和次优解决定最后的模糊度解。 以法国Dassault Sercel（下称DSNP）生产的SCROPIO 6002MK/SK动态GPS接收机为例，

4、其具备上述三个部分及其功能，其流动站实时动态软件通过下列基本步骤和功能获得流动站的精确坐标： 三差模型求定流动站所在位置的近似坐标。 利用OTF方法动态解求模糊度。距离较长时，削弱电离层的影响。观测条件恶劣时（只能收到四颗公共卫星时）具有模糊度重复性检核功能。 根据相对定位模型，实时解算流动站的WGS84坐标。 根据给定的转换参数，进行坐标系统的转换。 坐标解算精度评定。 如果精度指标不合理，根据第步获得的坐标再重复-，待最终固定模糊度后，给出相应坐标系的精确坐标和精度指标。 还可以选择不同的初始化作业模式(EDGPS,OTF,STATIC,ZFIXED,POINT)。 定位、放样、导航等功能

5、的选择和转换。 测量结果的实时显示与绘图。 失锁后的重新动态初始化。 另外，SCROPIO 6002MK/SK 动态双频GPS的LRK（Long Real-time Kinematic）模式的精度可达5mm+1ppm，几至几十秒钟的OTF初始化即可达到厘米级的实时精度。数据链也相当稳健。 2 实时动态差分GPS系统的作业流程和实施 不同的测量工程要求不同的作业方法和作业流程，这里就实时动态差分GPS作业流程和实施的共性进行阐述。 2.1 收集测区的控制点资料 任何一个测量工程进入测区一定要首先收集测区的控制点资料，包括控制点的坐标、等级、中央子午线、坐标系、是常规控制网还是GPS控制网、控制点

6、的地形和位置环境是否适合作为动态GPS的参考站。 2.2 求定测区转换参数 DGPS RTK测量是在WGS-84坐标系中进行的，而各种工程测量和定位是在当地坐标或我国的北京54坐标上进行的，这之间存在坐标转换的问题。GPS静态测量中，坐标转换是在事后处理时进行的。而DGPS RTK是用于实时测量的，要求立即给出当地的坐标，这使得坐标转换工作更显得重要。坐标转换的必要条件是：至少三个以上的大地点分别有WGS-84地心坐标和北京54坐标或当地坐标，利用步尔莎（Bursa）模型解求七个转换参数。步尔莎（Bursa）模型为：(1)式中 是两个坐标系统的平移参数， 是两个坐标系统的旋转参数， 是两个坐标

7、系统的尺度比。 在计算转换参数时，要注意下列几点： (1).已知点最好选在测区四周及中心，均匀分布。能有效的控制测区。如果选在测区的一端，应计算出满足给定的精度和控制的范围。切记不可从一端无限制地向另一端外推。(2).为了提高精度，最好选3个以上的点利用最小二乘法求解转换参数。为了校验转换参数的精度和正确性，还可以选用几个点不参与计算，而带入公式起校验作用，经过校验满足要求的转换参数认为是可靠的。(3).在不考虑七参数中尺度比和旋转参数时，可以现场求定三个平移参数，令 =1， 均为0即可。其简化公式为：(2) 即仅求出3个平移参数。仍可以满足一定精度要求的转换参数。 2.3 参考站的选定和建立

8、 参考站的安置是顺利实施动态GPS的关键之一，参考站的安置的要满足下列条件： 参考站应有正确的已知坐标。 参考站应选在地势较高（也不必太高，还要交通方便），天空较为开阔，周围无高度角超过10的障碍物，有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。 为防止数据链丢失以及多路经效应的影响，周围无GPS信号反射物（大面积水域，大型建筑物等），无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源。 参考站应选在土质坚实、不易破坏的位置。参考站选定后，可以采用GPS布网（或静态定位）的方法测定，在满足精度要求的情况下也可以将基准站GPS设在原控制点上，用流动站GPS将坐标传过去。 2.4 工程项目内业设计和参数设置

9、 这里以法国DSNP公司的实时动态差分的软件系统中KISS软件为例：要求输入下列参数： 当地坐标系（例如北京54坐标系）的椭球参数：长半轴和扁率倒数。 中央子午线。 测区西南角和东北角的大致经纬度。 测区坐标系间的转换参数。 如果是施工坐标系，还要输入转到施工坐标系的转换参数。 根据不同测量工程的要求，还可以进行室内测线的设计（如三维物探测量，水下地形测量，电力工程测量中的定线等），还可以输入每一个放样点的设计坐标，以便野外实时找点和准确放样。（具体的各项工程测量应用功能后面将仔细研究） 2.5 野外作业 将基准站GPS接收机安置在参考点上，打开接收机，将PCMCIA卡上室内设置的参数读入GP

10、S接收机，输入精确的北京54坐标和天线高，基准站GPS接收机通过转换参数将北京54坐标转换为WGS-84坐标，同时连续接收所有可视GPS卫星信号，并通过数据发射电台将其测站坐标、观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态发送出去。流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时接收来自基准站的数据，进行处理获得流动站的三维WGS-84坐标，最后再通过与基准站相同的坐标转换参数将WGS-84转为北京54坐标，并实时显示在流动站的HUSKY手控器上。接收机还可将实时位置与设计值相比较，指导放样到正确位置。 2.6 内业数据处理 DGPS RTK数据处理相对静态测量要简单。外业测量可以记录实测坐标或记录接收机输出的

11、NMEA0183格式的数据。DSNP公司的实时动态差分的软件系统中KISS软件具有显示点位、轨迹及放大、缩小和漫游等功能。我们可以根据不同的工程测量要求输出不同格式的坐标文本文件。 3 工程实例及数据分析 测量专业在电力线路工程终勘阶段要完成三大任务，即定线、平断面测量和定位测量，其中定线测量要求根据设计坐标定出转角点、落实设计线路、并根据地形地貌设置一定的直线桩和平断面测量需要的方向桩。本讲义以今年湖南省内岗（市变电站）长（沙市）线超高压输送电力线路的定线放样测量工程为例，介绍DGPS RTK在该工程中的应用，并进行部分数据的精度分析。3.1 工程慨况 岗长线500KV送电工程，线路始于湖南

12、常德市郊的岗市500KV的变电站，止于长沙市郊新建的500KV的双湖变电站，全长181km。途经常德市的鼎城区、汉寿县、益阳市的 赫山区、资阳区、桃江县、长沙市的宁乡县、望城县、长沙县、开福区，共计三市九县（区），跨越沅水、资水、湘江，地势多为高程至70-100米的丘陵与30-40米的山地和水田，小 山上密布2-4米的灌木丛，通视情况较差，用常规全站仪打通全线将面临繁重的砍伐任务， 并且难以满足精度要求。这个工程我们是使用法国Dassault Sercel（下称DSNP）生产的SCROPIO 6002MK/SK动态GPS接收机完成的， 3.2 作业的原则与特点 输送电线路最重要的原则是要保证线

13、路在两个转角点之间（转角段）的直线性。两个转角桩之间的距离一般在2-15km之间，直线桩的设定要根据具体的地形地物状况和平断面测量的要求综合考虑，两两距离一般在80m-300m之间，按电力规范“以相邻两直线桩中心为基准延伸直线，其偏离直线方向的角度不应大于1801”之规定，平面定位精度应优于3厘米，极端情况下保证5厘米的精度。 岗长线已采用GPS静态测量技术沿线布设了主导线点并精确测得各主导线点的坐标，这为定线测量提供了设置基准站的便利条件，但由于主导线之间的距离太长（10-15KM），地势又复杂，动态GPS系统的数据链难以顺利传递数据，我们在其间加密或延伸了一部分参考点。直线桩放样时，一般将

14、基准站接收机设立在线路的主导线点或由主导线点引伸的参考点上，流动站接收机向转角点两边的线路依次按设计方位角和具体地形地貌放样直线桩。由于GPS流动站的精度是相对于基准站而言的，因而具有一定的相对独立性，为了避免由于起算坐标的误差影响转角段的直线性，每一个转角段均应由一个固定的基准站测定。直线桩要保证三个点一组并两两通视（三点原则），主要目的是保证平断面测量和后续定位及施工测量在部分桩位被破坏后，还能利用常规方法恢复桩位。同时也便于采用全站仪对GPS点位进行现场检核。如果由于地形的限制，无法保证三个直线桩两两通视，可以加设一定的偏角桩满足上述复桩和检核的要求。全站仪的现场检核只须检查三点之间的相

15、对关系，无须全线联测。 具体放样过程中，除了基准站点位精度影响RTK放样结果精度外，模糊度解算误差，动态基线解算误差，坐标系统转换误差，GPS天线的对中误差等均会影响RTK放样结果精度。因而在实际作业过程中，搬迁基准站后，由两个基准站放样测得的同一转角桩可能会有一定的差距（5cm-15cm，这个差距不能太大，否则要检查是否有粗差），这时可以用前一个基准站测得的该转角桩的坐标作为前一个转角段的坐标，后一个基准站测得的该转角桩的坐标作为后一个转角段的坐标，这样可以保证各转角段的直线性。 岗长线途径丘陵地带，存在较为明显的高程异常，直线桩进行水准连测是不现实的。解决的办法是由相邻的主导线点间的正常高

16、高差和DGPS RTK测得的大地高差求出它们的高程异常，然后按直线桩与第一个主导线点的距离占相邻的主导线点间距离的比例配赋到GPS的大地高差上。另外一个方法是全线采用大地高高差，RTK动态定位结果中大地高高差的精度可以满足定线要求。3.3 定位结果的精度比较及分析 以岗长线累距从0.000KM至44032.241（全长44KM）为例，转角桩11个，直线桩228个，偏角桩46个，参考桩7个。3.3.1 RTK定位精度检验 表1.平面点位精度统计表（所有桩位均参与统计,共292个, 包含对中误差) 点位精度分级(C) C0.01m 0.01C0.02m 0.020.03m 桩 数 101 142

17、36 13 百 分 比 34.6% 48.6% 12.3% 4.5% 表2.高程精度统计表（所有桩位均参与统计,共292个,包含对中误差) 点位精度分级(C) C0.02m 0.02C0.03m 0.030.04m 桩 数 180 68 34 10 百 分 比 61.6% 23.4% 11.6% 3.4% 表3.直线性检验统计表(以直线桩和转角桩为例，共239个,含对中误差) 偏离直线距离(D) |D|1cm 1cm|D|2cm 2cm|D|3cm |D|3cm 桩 数 204 30 3 2 百 分 比 85.3% 12.6% 1.3% 0.8% 3.3.2 一致性检验 输送电线路工程定位测量

18、的一致性检验包括：不同时段的不同卫星组合进行重复RTK测量测得同一桩位的坐标较差。同一桩位由不同基准站传算获得的RTK结果较差。通过全站仪等其它测量手段获得的坐标与GPS RTK测得的坐标较差。 表4.重复RTK测量测得同一桩位的坐标较差统计表(m)(包含对中误差) 桩 号 坐标较差X 坐标较差Y 坐标较差Z j11 0.020 0.001 0.011 g9 0.012 0.008 0.015 z149 0.004 0.005 0.001 z152 0.023 0.005 0.023 z153 0.006 0.018 0.021 z120 0.009 0.008 0.015 z130 0.00

19、5 0.001 0.009 g7 0.002 0.010 0.011 g6 0.003 0.001 0.002 表5. 同一桩位由不同基准站传算获得的RTK结果较差 桩 号 不同的基准站 坐标较差X 坐标较差Y 坐标较差Z z153 204,g5 -0.019 0.003 -0.037 z173 g5,g6 -0.024 -0.026 -0.037 z189 g7,g6 0.036 0.001 0.022 表6. 通过全站仪等其它测量手段获得的坐标与GPS RTK测得的坐标较差 桩 号 GPS所测 偏距(m) 全站仪所测偏距(m) 较差 (m) GPS所测 高程(m) 全站仪所测的高程(m)

20、较差 (m) z92 0.010 0.017 -0.007 33.450 33.414 0.036 z95 0.000 -0.008 0.008 33.088 33.080 0.008 z96 -0.022 -0.047 0.025 32.979 32.983 -0.004 z101 -0.003 -0.008 0.005 35.135 35.119 0.016 z102 0.000 -0.004 0.004 33.560 33.560 0.000 z103 -0.010 0.007 0.017 32.914 32.920 -0.006 z106 0.000 -0.002 0.002 32.2

21、94 32.292 0.002 z108 0.011 -0.005 0.016 39.800 39.757 0.043 z109 0.000 -0.007 0.007 47.449 47.436 0.013 z112 0.006 0.029 -0.023 56.946 56.904 0.042 z118 -0.009 0.008 -0.017 49.456 49.459 -0.003 z121 0.000 0.010 -0.010 65.044 65.041 0.003 z124 0.000 0.012 -0.012 64.665 64.664 0.001 z136 0.000 -0.027

22、0.027 69.541 69.534 0.007 3.3.3 精度分析 从上述比较来看：RTK测量的点位精度可达厘米级，各点位之间不存在误差累积。内符精度较好，与全站仪测定结果符合得也较好，满足超高压输送电线路定线测量的要求。 4 DGPS RTK在工程测量中要解决好的问题 DGPS RTK在工程测量中除了要注意前面讲述的坐标转换和基准站设置外，还要注意以下几个问题。 4.1 参考点在地心坐标系中的坐标误差对动态GPS基线的影响 在GPS动态相对定位中，参考点如果没有准确的WGS-84地心坐标，GPS动态基线的起始点在地心坐标系中的误差将引起基线另一端点点位的平移和基线向量分量的变化，这种分

23、量的变化如果归算到基线起始点的站心极坐标系，得到基线起始点误差对基线边长，方位和高差的影响为： （3） 这里 ， 反映了卫星几何分布与变化的作用； 反映了基线起始点位置的作用； 反映了基线本身长度、方位和高差对传播基线起始误差的作用。目前，C/A码伪距单点定位由于卫星的星历误差，时钟误差，大气和电离层效应，接收机噪声和多路经效应等，其均方误差为15-25m左右，又因美国SA政策的影响，使原来的实时定位精度从15m-25m下降到100m左右。采用这种定位结果作为起算点坐标引起的尺度误差、定向误差或高差误差的相对值在2.5ppm-15ppm之间变化，对于4km左右的动态基线，将引起1cm-6cm的

24、基线误差，这对于有些定位测量可能是不允许的。即使其对基线的影响满足工程测量的要求，但其会影响动态初始化中整周模糊度的固定，延长初始化时间，降低作业效率。送电线路工程定线一般要求参考点在地心坐标系中的坐标误差在20m以内，才能满足测量平面精度的要求。要想获得较高精度的地心坐标，可以采用直接测量法，即连续单点定位观测2-3小时，等权平均可以获得20m的地心坐标精度。与已知地心坐标的站点联合观测法，国家测绘局近年来组织武汉测绘科技大学等单位测定了国家A,B级网，这些网点均具有较高精度的已知地心坐标，可以使用两台接收机将A,B级网中与测区较近的某一点位与输送电线控制网中心的某一个点位进行联测，可以获得

25、分米级精度的地心坐标。利用较为可靠的坐标转换参数将精度较高的参考点北京54坐标转为WGS-84地心坐标。 4.2 中央子午线的选定 有些测量工程（如输送电线路工程）测区范围狭长，当测区离三度带中央子午线较远时，长度变形较大，计算表明：当大地纬度B=30，离中央子午线的经差L=30时，长度变形m-1=0.000029;而当B=30, L=1时，m-1=0.000115,这样大的变形会使按平面坐标反算的距离，与实地直接测得的距离相差较大。建议：线路放样时选定的中央子午线应与地面网平差时选定的中央子午线一致。当线路较长时，最好分段给定中央子午线。目前输送电线路工程均是分段施工，每个标段约40km，可

26、将每个标段的中心点位的中央子午线作为该标段的工作中央子午线，将地面网给定的该标段的各基准点的坐标换算到该工作中央子午线上，然后将其转换后的坐标作为相对定位的起算坐标。 5 DGPS RTK用于工程测量的小项计算功能及其进一步开发的设想 借用常规测量和数字制图的术语，我们将DGPS RTK用于工程测量的一些应用功能称为小项计算功能。把这些小项计算功能和实时GPS测量揉合在一起，可以完成一系列原来由全站仪所拥有的作业功能，拓宽动态GPS定位系统的应有领域。这里我们首先介绍一些品牌的DGPS RTK仪器所具有的一些小项计算功能，然后谈一谈进一步的扩展和开发问题。5.1 一些小项计算功能 （1）导航点

27、的坐标输入、选择和实时导航（Navigation）。这是GPS最起码的功能，用户输入一系列目标点的坐标，流动站可以通过HUSKY手控器选择当前目标点，并告之前进的方向和距离。（2）放样测量(Stake-out)。这是上述功能的扩展，当流动站已经到达目标点的指定小区域，告之GPS天线在X、Y（甚至Z）两（或三）个方向的移动量。（3）偏心测量或放样（Offset）。偏心测量是全站仪的一个重要功能，这里介绍三种动态GPS偏心测量。第一：直线偏距(linear Offset),也可称之为线上一点，如图1所示，P点的对天通视条件较差，GPS难以动态初始化，可以先测出与P点连成一条线的P1 图1 和P2点

28、的坐标，用钢尺量取P1或P2到P点的距离，即可获得P点的坐标。此项功能可以使一些不能直接设站进行GPS观测的点位可以通过量距方式，在现场确定其点位。放样与之正好相反，已知P点坐标，而现场P的观测条件较差，在P点附近任意找一个观测条件较好的P1点首先观测并记录其坐标，GPS流动站的HUSKY手控器将显示P2点至P和P1的连线的垂距，指挥操作员寻找P2点（与P和P1的连线），当这个垂距小于一定门限，即可认为找到了P2点，记录P2点的坐标，HUSKY手控器将显示要放样的P点到P1和P2点的距离，再用钢尺量距即告完成。第二：侧面偏心（Lateral Offset）。如图2所示，P点位于P1,P2的一侧

29、，用钢尺量取P1和P2到 图2 P点的距离，并输入P点位于P1至P2点的左侧或右侧。也可通过测量P1和P2点的坐标获得P点的坐标。放样与之正好相反，已知P点坐标，而现场P的观测条件较差，在P点附近任意找一个观测条件较好的P1点首先观测并记录其坐标，HUSKY手控器将显示要放样的P点到P1距离，然后在附近找一个P2点观测并记录其坐标，HUSKY手控器此时显示要放样的P点到P2距离和P点在P1和P2的连线的左侧或右侧，再用钢尺量测两个距离交会即告完成。第三：边长交会（Intersection Offset）由选 图3 定四点(P1、P2、P3、P4)定义的两直线，计算交点P的坐标。（4）边长方位角

30、反算（Inverse）。根据选定的两点，反算出它们的边长、方位角和高差。（5）矩形两点。先测得矩形一边的两点，输入矩形的另一边的距离，即可计算出矩形另一边的两点。（6）矩形第四点。按顺（或逆）时针方向顺序测量三个点的坐标，计算第四个点的坐标。（7）距离偏差计算。根据选定两点所定义的一条直线及输入一个偏置点的点位信息，计算出该偏置点在直线上的垂足、垂距及由直线起点至垂足的距离。（8）导线点计算，从一个已知点出发，根据输入的导线边边长与方位角，计算前方导线点的坐标。（9）线-弧交会。根据选定两点定义的直线及输入圆心坐标和半径所确定的弧段。计算出它们的交点。（10） 弧-弧交会。根据输入两个圆的圆心

31、坐标及半径，计算出两个弧段的交点。（11） 弧上插点。根据选定的两点及输入半径所定义的弧，以及沿弧距离，计算出弧上插点的坐标。（12） 三点弧。根据弧上三点坐标，计算该弧段的曲率半径与圆心坐标。 5.2 一些具体应用实例 （1） 独立树、电杆等中心点位的测定。线路测量中常常需要精确测定这些地物的中心点位；但是这些点位无法安置GPS仪器；采用偏心测量则非常容易解决，具体操作步骤如下： 在待定点（P）附近任意点上实时测定一个临时点位P1，并插一面小旗村志点位； 线P点至另一个任意点P2，再次实时测定并记录其点位，也插一面小旗标志点位； 继续绕至P与P1的联线方向上，实时测定任意点P3并记录其点位；

32、 最后走到P与P2的联线方向上，实时测定任意点P4并记录其点位； 进入小项计算功能定义P1，P3及P2，P4两直线，计算交点坐标，输入点标识P，并存储该点的点位。整个操作不超过三五分钟时间。（2） 电力线路工程直线桩的放样。直线桩一般要选在地基较为坚实和不易破坏的地方，放样前一般并不设计好，要求技术人员在现场根据地形和地貌确定。我们可以利用距离偏差计算这项功能简单的完成，首先在室内根据设计好的线路定义一条直线，现场测得GPS点，调用距离偏差计算功能，计算该点与设计直线的垂距，指挥操作员将GPS天线移到直线上来。实际工作中我们经常要调整当前转角桩的位置，利用距离偏差计算功能有时会有一点麻烦，我们

33、也可以巧妙地应用上述直线偏心放样功能，将设计好的线路的前一个转角桩事先输入，现场将其作为P点调出，然后测出当前已经调整的转角桩，记录之作为P1点，这时GPS流动站的HUSKY手控器将实时显示动态GPS点至P和P1的连线的垂距，指挥操作员寻找P2点（与P和P1的连线），操作员可以根据直线桩的要求，选择适合作直线桩的位置，当垂距小于一定门限，即可认为该点在直线上，记录该点的坐标。5.3 进一步的开发设想 专家们都已注意到：即使非常简单的开发一些应用于工程测量的小相计算功能，都会使实时测量系统作业效率成倍的提高，可以解决许多单纯依靠GPS测量或实时测量模式所无法解决的难题。目前的动态GPS接收机已经

34、具备一些小项计算功能，但其简单应用仍不足以充分发挥它的潜在优势。一些专家通过初步实践和对线路勘测应用的研究表明：目前DGPS RTK测量系统所提供的小项计算功能需要进一步扩展：小项计算与实时测量一体化。一些GPS测量系统所拥有的小项计算功能是一种独立于GPS具体作业并附属于实时作业软件的一项纯点位几何处理功能，有的是用户根据实际作业开发的额外小程序，在实际的实时测量应用中难免要增加一些额外的操作步骤才能达到预期的目的。进一步的开发是要将小项计算与实时测量作业操作的一体化。补充全新的一体化小项计算功能。为了进一步提高系统在道路勘测及其它领域的应用，我们有必要进一步补充一系列新的一体化小项计算功能

35、。例如：圆弧段确定中点及n分点的功能。已知圆弧的两个端点及圆弧中心或曲率半径，指定分段的个数，系统计算给出圆弧的中点或n分点，以便用于圆弧的中点或n等分点的实时放样作业。用圆曲线平滑连续直线与直线外一点的功能。AB为一直线，C为直线外一个点，计算并确定连接直线与点的平滑圆弧BMC，给出圆弧的中心和曲率半径，用户即可完成该曲线路段的实时放样工作）。圆曲线等间距放样功能。给定圆心与圆弧的起点，按指定间隔依次完成圆弧实时放样作业的功能。此项功能是COGO现有弧上插点功能的扩展。用平滑曲线联结两直线功能。在铁路及高速公路设计中遇到弯道时，一般需要通过两段缓和曲线将圆曲线分别同两直线段相连接。这种连接方

36、式不仅能够保证曲线的连续与平滑，而且保证了曲率的连续与平滑，从而保证了弯道处列车或其它交通工具高速通过时的安全。我们也可以让控制器内的CPU解一组微分方程，使选定的曲线满足在B、C点处的一阶导数分别等于两直线的斜率（直线段成为相连接曲线的切线），且二阶导数为零（该点为曲线的拐点）。然后按用户指定的等距间隔或分点个数给出曲线上每一个点位的坐标。竖曲线设计放样功能。DGPS RTK的小项计算功能如果用于现代铁路公路勘测设计与施工，应该能够根据有关端点高程数据，推算出中间各桩点的最佳高程选择。在给出各点实际高程时，系统应该能够根据行车速度需求给出区段上土石方工程量最小的各点填挖高程值。其它功能。小项

37、计算功能的扩展几乎是无限的，它的实质是一组特定的功能软件，服务于特定的应用项目。各行业都有自己的特定需求，因此只要用户具备一定的编程能力，都不难开发出一系列自己需要的功能，丰富小项计算的软件库。 6 结论 DGPS RTK作为一种工程测量手段，经过了一段等待、观望、和谨慎以后，随着OTF技术的成熟已经被测量界广为接收。根据我们的体会和总结：除了定位精度高、操作简单、提供三维坐标外有以下优点：（1）可以实现控制测量、碎部测量、工程放样和数字化成图等测绘工作一步到位。（2）实时提供经过检验的成果资料，无需数据后处理。（3）拥有彼此不通视条件下远距离传递三维坐标的优势，并且不象导线测量那样产生误差积

38、累。（4）以线路工程为例，在房屋较密集、通视条件较差的地区，应用RTK 定线，可减少房屋拆迁量和转角数量，加快选线速度，从而大幅度降低线路造价和赔偿费用，提高工作效益并保证质量。（5）RTK的数据链很重要，稳健可靠的数据链是GPS OTF初始化的关键。数据链打得远，可以减少参考点的设立和避免频繁转站，数据链稳健，GPS OTF的时间会明显减少，大大地提高工作效率。（6）DGPS RTK的小项计算功能拓宽了动态GPS定位系统的应有领域。使之拥有半隐蔽点位测定能力。和智能化工程勘测和施工放样功能。（7）目前动态GPS具备开放性，用户可以根据自己的特殊应用开发更多的功能。 7 参考文献 1. Sco

39、rpio 6001/2 MK&SK Users Manual, Dassault Sercel Navigation Position Corporation, 1998。2.刘基余，李征航，王跃虎，桑吉章，全球定位系统原理及其应用，测绘出版社，北京，1993。3.陈小明，高精度GPS动态定位的理论与实践，武汉测绘科技大学博士学位论文，武汉， 1997。4.陈永奇，张正禄，吴子安等，高等应用测量，武汉测绘科技大学出版社，武汉，1996。5.魏子卿，葛茂荣，GPS相对定位的数学模型，测绘出版社，北京，1998。6.刘大杰，白征东，施一民，沈云中，大地坐标转换与GPS控制网平差计算及软件系统，同济

40、大学出版社，上海,1996。7.周忠谟，易杰军，周琪，GPS测量原理与应用，测绘出版社，北京，1997。8.实时GPS的发展方向，施品浩，刘国辉，GPS特刊，19979.柳响林，GPS RTK技术在岗长线定线测量中的应用, 99控制测量与GPS应用论文集。10.柳响林，卢凌，基于GPS的车载雷达散射计的定位、定向和姿态测定, 武汉交通科技大学学报, 1999.4。11.黄劲松, GPS测量数据处理教程, 武汉测绘科技大学, 地球科学与测量工程学院. 肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂

41、莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆

42、膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁

43、蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈

44、芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂

45、肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃蚂肃莈蒂螅袅芄蒂袇肁膀蒁薇袄肆蒀蝿腿肂葿袁羂莁蒈薁膈芇蒇蚃羀膃蒆螅膆聿薆袈罿莇薅薇螁芃薄蚀羇艿薃袂螀膅薂薂肅肁薁蚄袈莀薀螆肃芆薀衿袆膂虿薈肂肈蚈蚁袅莆蚇螃肀莂蚆羅袃芈蚅蚅膈膄节螇羁肀芁衿膇荿芀蕿罿芅荿蚁膅膁莈螄羈肇莈袆螁蒆莇蚆羆莂莆螈衿芈莅袀肄膄莄薀袇肀莃