第四節 GNSS-RTK及其使用

一、GNSS-RTK概述

（一）大地測量的發展概況

大地測量的發展可以追溯到兩千多年以前，從人們確認地球是個圓球并實測它的大小開始，大體可分為古代大地測量、經典（或傳統）大地測量和現代大地測量三個階段。

1.古代大地測量

遠在公元前四千多年的古埃及，在尼羅河泛濫后，農田邊界的整理過程中，就產生了較早的測量技術。古埃及人通過天文觀測，確定一年為365天，這是古埃及在古王國時期（公元前3000年）通用的歷法，他們通過觀測北極星，來確定方向。公元前340年，希臘的科學家亞里士多德就用天文測量方法測定地球的形狀和大小，在他的《論天》一書中明確提出地球的形狀是圓的，并且他通過對在不同緯度上觀測北極星，北極星呈現出位置上的差別，推算出地球大圓的周長為4×【斯特迪亞】，【斯特迪亞】是古埃及及希臘通用的長度單位，現在不清楚一個【斯特迪亞】的長度究竟是多少。

中國是一個文明古國，測繪技術也發展得相當早，相傳公元前兩千多年夏代的《九鼎》就是原始地圖。公元前五世紀至前三世紀，我國就已利用磁石制成最早的指南工具“司南”，中國的最古的天文算法著作《周髀算經》發表于公元前一世紀，書中闡述了利用直角三角形的性質，測量和計算高度、距離等方法。公元400年左右，中國發明了計里鼓車，這是用齒輪等機械原理做的測量和確定方位的工具，每走一里，車上木偶擊鼓一下，走十里打鐲一次，車上的指南針則記錄著車子行走的方向。公元720年前后，唐代僧人一行（張遂）等人，根據修改舊歷的需要，組織領導了我國古代第一次天文大地測量，這次測量北達現今蒙古的烏蘭巴托，南達今湖南省的常德，他們在這些地方，分別測量了冬至、夏至的日影長及北極高度，同時還把測量成果繪制成圖，他們實測中得出了子午線的長度，這是世界上第一次測量子午線長度。這次測量除了為修改歷法提供了可靠數據之外，更重要的是為了求出同一時刻日影差一寸和北極高差一度在地球上的相差距離（大約200里）。宋代沈括在他的《夢溪筆談》中記載了磁偏角現象，這在世界上是最早的發現。沈括在地形測量、工程測量方面有較大貢獻，他主持繪制了《天下州縣圖》，使用水平尺、羅盤等進行地形測量，制作地形立體模型。元朝大科學家郭守敬用自制的儀器觀測天文，發現黃道平面與赤道平面的交角為23°33′05″，而且每年都在變化，如果按現在的理論推算，當時這個角度是23°31′58″，可見郭守敬當時的觀測精度是相當高的，郭守敬還發明了一些精確的內角和檢驗公式和球面三角計算公式，給大地測量提供了可靠的數學基礎。當時為興修水利，他還帶領隊伍在黃河下游進行了大規模的工程測量和地形測量。明代鄭和航海圖是我國古代測繪技術的又一杰作，該圖以南京為起點，最遠達非洲東岸的圖作蒙巴薩。全圖包括亞、非兩洲，地名500多個，其中我國地名占200多個，其余皆為亞洲諸國地名。所有圖幅都采用“寫景”畫法表示海島，形象生動，直觀易讀，在許多關鍵的地方還標注“牽星”數據，有的還注有一地到另一地的“更”數，以“更”來計量航海距離等。可以說，鄭和航海圖是我國古代地圖史上真正的航海圖。

2.經典大地測量

經典大地測量階段可以從18世紀中期牛頓、克萊勞確立地球為扁球的理論并從幾何和物理兩方面來測定地球的大小時算起，到20世紀中期莫洛琴斯基發展斯托克司理論，形成現代地球形狀理論基礎為止，差不多整整200年（1750—1950年）時間。經典大地測量階段的主要任務是為大規模測繪地圖服務。為了提高點位測量的精度和速度，許多科學家在測量儀器、測量方法、橢球計算和數據處理方面做了大量研究工作，并取得了豐碩的成果。例如：17世紀初斯約爾創造發明的三角測量法，德國數學家、天文學家、物理學家高斯（Carl Friedrich Gauss,1777—1855年）于1794年提出了最小二乘法理論以及重力測量等，這些成果至今仍被廣泛應用。其中，重力測量應用最為廣泛。

重力測量就是根據不同的目的和要求使用重力儀測定地面點重力加速度的技術和方法。可分為相對重力測量和絕對重力測量，或按用途分為大地重力測量和物理重力測量。這個時期由于全球各大陸廣泛布設了天文大地三角網，并發展了重力測量，算出了許多著名的雙軸參考橢球幾何參數，如后來被推薦為1924年國際橢球的海福特（Hayford）橢球。還有許多正常重力公式，如卡西尼（Kassini）計算的公式被推薦為1930年國際正常重力公式。此外，大地測量技術的應用效果也很顯著，如法國為了統一長度標準建立國際“米”制，而應用了子午弧長測量的結果等。

3.現代大地測量

現代大地測量階段從20世紀中期開始，是在電子技術和空間技術迅猛發展的推動下形成的。電磁波測距、全站儀、電子水準儀、計算機改變了經典測量中的低精度、低效率狀況。測量成果精度提高到10-6量級以上，并縮短了作業周期，而且使過去無法實現的嚴密理論計算得以實行；特別是以人造地球衛星為代表的空間科學技術的發展，使測量方式產生了革命性的改變，徹底打破了經典大地測量在點位、精度、時間、應用方面的局限性，不必再受地面條件的種種限制；使建立全球地心大地測量坐標系有了可能；使研究重力場特別是外部重力場幾何圖形能夠迅速實現；空間技術的發展使大地測量的功能更為擴大，大地測量的精度和效率已能配合其他學科用于空間、海洋，以及測定地球的各種動力學變化。人造地球衛星技術快速發展，使其在空間科學、氣象、遙感、通信、導航、地球科學、地球動力學、天文學、大地測量、資源勘查、災情預報、環境監測以及軍事科學諸領域中得到了廣泛的應用。

現代大地測量以GPS系統為主要標志，GPS全球衛星定位導航系統是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，贏得廣大測繪工作者的信賴，并成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管理、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘察、地球動力學等各種學科，從而給測繪領域帶來一場深刻的技術革命。隨著全球定位系統的不斷改進，硬件、軟件的不斷完善，應用領域正在不斷地開拓，目前已遍及國民經濟各部門并開始逐步深入人們的日常生活。概括地說：經典大地測量是以剛體地球為研究對象，是靜態的、局部的、相對的測量；而現代大地測量則是以可變地球為對象，是動態的、全球的、絕對的測量。

相對于經典的測量技術來說，這一新技術的主要特點如下：

（1）觀測站之間無需通視。既要保持良好的通視條件，又要保障測量控制網的良好結構，這一直是經典測量技術在實踐方面的困難問題之一。GNSS測量不要求觀測站之間相互通視，因而不再需要建造覘標。這一優點既可大大減少測量工作的經費和時間（一般造標費用約占總經費的30%～50%），同時也使點位的選擇變得甚為靈活。

不過也應指出，GNSS測量雖不要求觀測站之間相互通視，但必須保持觀測站的上空開闊（凈空），以使接收GNSS衛星的信號不受干擾。

（2）定位精度高。現已完成的大量實驗表明，目前在小于50km的基線上，其相對定位精度可達到（1～2）×10-6，而在100～500km的基線上可達到10-6～10-7。隨著光測技術與數據處理方法的改善，可望在1000km的距離上，相對定位精度達到或優于10-8。

（3）觀測時間短。目前，利用經典的靜態定位方法完成一條基線的相對定位所需要的觀測時間，根據要求的精度不同，一般為1～3h。為了進一步縮短觀測時間，提高作業速度，近年來發展的短基線（例如不超過20km）快速相對定位法，其觀測時間僅需數分鐘。

（4）提供三維坐標。GNSS測量在精確測定觀測站平面位置的同時，可以精確測定觀測站的大地高程。GNSS測量的這一特點，不僅為研究大地水準面的形狀和確定地面點的高程開辟了新途徑，同時也為其在航空物探、航空攝影測量及精密導航中的應用，提供了重要的高程數據。

（5）操作簡便。GNSS測量的自動化程度很高，在觀測中的測量員的主要任務只是安裝并開關儀器、量取儀器高、監控儀器的工作狀態和采集環境的氣象數據，而其他觀測工作，如衛星的捕獲、跟蹤觀測和記錄等均由儀器自動完成。另外，GNSS用戶接收機一般重量較輕、體積較小,攜帶和搬運都很方便。

（6）全天候作業。GNSS觀測工作，可以在任何地點、任何時間連續地進行，一般也不受天氣狀況的影響。

所以，GNSS定位技術的發展，對于經典的測量技術是一次重大的突破。一方面，它使經典的測量理論與方法產生了深刻的變革；另一方面，也進一步加強了測量學與其他學科之間的相互滲透，從而促進測繪科學技術的現代化發展。

（二）GNSS定位系統簡介

GNSS是全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System）的縮寫，它是所有在軌工作的全球導航衛星定位系統的總稱。

目前，GNSS包含了美國的全球定位系統（Global Positioning System,GPS）、俄羅斯的格洛納斯導航衛星系統（Global Orbiting Navigation Satellite System,GLONASS）、歐盟的伽利略導航衛星系統（Galileo Satellite Navigation System，Galileo）、中國的北斗衛星導航系統（BeiDou Navigation Satellite System，BeiDou），全部建成后其可用衛星數目達到100顆以上。

GNSS的整個系統由空間部分、地面控制部分、用戶設備部分三大部分組成。下面以美國GPS定位系統為例介紹其組成和功能。

1.空間部分

GPS的空間部分是由24顆GPS工作衛星所組成，這些GPS工作衛星共同組成了GPS衛星星座，其中21顆為可用于導航的衛星，3顆為活動的備用衛星。這24顆衛星分布在6個傾角為55°的軌道上繞地球運行。衛星的運行周期約為11h58min（12恒星時）。每顆GPS工作衛星都發出用于導航定位的信號，GPS用戶正是利用這些信號來進行工作的。

2.地面控制部分

GPS的地面控制部分由分布在全球的由若干個跟蹤站所組成的監控系統所構成，根據其作用的不同，這些跟蹤站又分為主控站、監控站和注入站。主控站有一個，位于美國克羅拉多（Colorado）的空軍基地，它的作用是根據各監控站對GPS的觀測數據，計算出衛星的星歷和衛星鐘的改正參數等，并將這些數據通過注入站注入到衛星中去；同時，它還對衛星進行控制，向衛星發布指令，當工作衛星出現故障時，調度備用衛星，替代失效的工作衛星；另外，主控站也具有監控站的功能。監控站有五個，除了主控站外，其他四個分別位于夏威夷（Hawaii）、大西洋的阿森松群島（Ascencion）、印度洋的迪戈伽西亞（Diego Garcia）、太平洋的卡瓦加蘭（Kwajalein），監控站的作用是接收衛星信號，監測衛星的工作狀態。注入站有三個，它們分別位于阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（Diego Garcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein），注入站的作用是將主控站計算出的衛星星歷和衛星鐘的改正數等注入衛星中去。

3.用戶設備部分

GPS的用戶設備部分由GPS信號接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機氣象儀器等所組成。GPS信號接收機的任務是：能夠捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號，并跟蹤這些衛星的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛星所發送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。以上這三個部分共同組成了一個完整的GPS系統。

靜態定位中，GPS接收機在捕獲和跟蹤GPS衛星的過程中固定不變，接收機高精度地測量GPS信號的傳播時間，利用GPS衛星在軌的已知位置，解算出接收機天線所在位置的三維坐標。而動態定位則是用GPS接收機測定一個運動物體的運行軌跡。GPS信號接收機所位于的運動物體叫做載體(如航行中的船艦、空中的飛機、行走的車輛等)。載體上的GPS接收機天線在跟蹤GPS衛星的過程中相對地球而運動，接收機用GPS信號實時地測得運動載體的狀態參數(瞬間三維位置和三維速度)。

接收機硬件和機內軟件以及GPS數據的后處理軟件包，構成完整的GPS用戶設備。GPS接收機的結構分為天線單元和接收單元兩大部分。對于測地型接收機來說，兩個單元一般分成兩個獨立的部件，觀測時將天線單元安置在測站上，接收單元置于測站附近的適當地方，用電纜線將兩者連接成一個整機。也有的將天線單元和接收單元制作成一個整體，觀測時將其安置在測站點上。

GPS接收機一般用蓄電池作電源。同時采用機內機外兩種直流電源。設置機內電池的目的在于更換外電池時不中斷連續觀測。在用機外電池的過程中，機內電池自動充電。關機后，機內電池為RAM存儲器供電，以防止丟失數據。

近幾年，國內引進了許多種類型的GPS測地型接收機。各種類型的GPS測地型接收機用于精密相對定位時，其雙頻接收機精度可達5mm+1ppm·D，單頻接收機在一定距離內精度可達10mm+2ppm·D。用于差分定位其精度可達亞米級至厘米級。

目前，各種類型的GPS接收機體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測。GPS和GLONASS北斗兼容并預留伽利略信號通道的進口和國產GNSS接收機已被廣泛應用，代表機型有華測、南方、中海達、科利達等。

（三）GNSS-RTK測量技術簡介

RTK是Real Time Kinematic的縮寫，即實時動態測量，它屬于GNSS動態測量的范疇。RTK是一種差分GNSS測量技術，即實時載波相位差分技術，就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，它通過載波相位原理進行測量，通過差分技術消除減弱基準站和移動站間的共有誤差，有效提高了GNSS測量結果的精度，同時將測量結果實時顯示給用戶，極大提高了測量工作的效率。RTK技術是GNSS測量技術發展中的一個新突破，它突破了靜態、快速靜態、準動態和動態相對定位模式事后處理觀測數據的方式，通過與數據傳輸系統相結合，實時顯示移動站定位結果，自20世紀90年代初問世以來，備受測繪工作者的推崇，在數字地形測量、工程施工放樣、地籍測量以及變形測量等領域得到推廣應用。

RTK定位的基本原理是：在基準站上安置一臺GNSS接收機，另一臺或幾臺接收機置于載體（稱為移動站）上，基準站和移動站同時接收同一組GNSS衛星發射的信號。基準站所獲得的觀測值與已知位置信息進行比較，得到GNSS差分改正值，將這個改正值及時通過無線電數據鏈電臺傳遞給移動站接收機；移動站接收機通過無線電接收基準站發射的信息，將載波相位觀測值實時進行差分處理，得到基準站和移動站坐標差ΔX、ΔY、ΔZ；此坐標差加上基準站坐標得到移動站每個點的GNSS坐標基準下的坐標；通過坐標轉換參數轉換得出移動站每個點的平面坐標x、y和高程H及相應的精度。

根據差分信號傳播方式的不同，RTK分為電臺模式和網絡模式兩種。網絡RTK技術就是利用地面布設的一個或多個基準站組成GNSS連續運行參考站（CORS），綜合利用各個基站的觀測信息，通過建立精確的誤差修正模型，通過實時發送RTCM差分改正數修正用戶的觀測值精度，在更大范圍內實現移動用戶的高精度導航定位服務。網絡RTK技術集Internet技術、無線通信技術、計算機網絡管理技術和GNSS定位技術于一體，其理論研究與系統開發均是GNSS技術在科研和應用領域最熱門的前沿。

二、GNSS-RTK及其構造

目前國內外RTK測量儀器較多，國外RTK系統如美國天寶、瑞士徠卡、法國阿斯泰克等，國內RTK系統如南方、中海達、華測等。下面以南方銀河1測量儀器為例進行介紹。

（一）“銀河1”測量儀器組成

銀河1 RTK測量儀器是南方公司2015年推出的新一代RTK小型化產品——全功能MINI款 RTK（簡稱“銀河1”），其極致小巧的緊湊型設計，引領小型化時代新潮流。采用多星座多頻段接收技術，全面支持所有現行的和規劃中的GNSS衛星信號，特別支持北斗三頻B1、B2、B3，支持單北斗系統定位。全面支持主流的電臺通信協議，實現與進口產品的互連互通。全新的網絡程序架構，支持多種網絡制式，無縫兼容CORS系統。

銀河1測量系統主要由主機、手簿、電臺、配件四大部分組成，組裝及架設如圖2-38所示。

（二）“銀河1”測量儀器系統

常規RTK測量系統構成較為簡單，作業時可以采用一臺基準站加一臺移動站的形式，也可以采用一臺基準站加多臺移動站的形式。常規RTK測量系統包括基準站、移動站和數據鏈三部分。基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給移動站。移動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，還要采集GNSS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理。移動站可處于靜止狀態，也可處于運動狀態。

1.基準站

基準站（Base Station）又稱參考站（Reference Station）。在一定的觀測時間內，一臺或幾臺接收機分別固定安置在一個或幾個測站上，一直保持跟蹤觀測衛星，其余接收機在這些固定測站的一定范圍內流動作業，這些固定測站稱為基準站，也稱基準站。基準站包括以下幾個部分：

（1）基準站GNSS接收機。如圖2-39所示，主機呈圓柱狀，高112mm，直徑129mm，體積1.02L。密封橡膠圈到底面高78mm。主機前側為按鍵和指示燈面板。儀器底部有電臺和網絡接口以及一串條形碼編號，這串條形碼編號是主機機身號。主機背面有電池倉和SIM卡卡槽。

“銀河1”主機底部五針接口，主機用于與外部數據鏈連接，外部電源連接；七針接口用來連接電腦傳輸數據；天線接口用來安裝GPRS（GSM/CDMA/3G可選配）網絡天線或UHF電臺天線。電池安放在儀器背面，安裝或取出電池的時候翻轉儀器，找到電池倉，電池倉卡扣按緊向儀器底部下壓即可將電池倉打開，就可以將電池安裝或取出。

（2）基準站數據鏈電臺及電臺天線。用于將基準站觀測的偽距和載波相位觀測值發射出去。因為基準站的電臺天線是用來發射信號的，其電臺天線一般要比移動站的電臺天線長一些。如圖2-40所示，電臺背面左邊為接收機接口，5針插孔，用于連接GNSS接收機及供電電源，右邊為天線接口、卡口，用來連接電臺發射天線，如圖2-41所示。

（3）電源系統。GNSS接收機和電臺可使用同一電源，或采用雙電源電池供電。由于基準站電臺的發射功率大，耗電量也很大，可使用外接電源。當采用電瓶供電時，建議使用車載電瓶作為電源，用電源線連接電瓶時注意正負極，若正負極接反可能會燒壞電臺。蓄電池在使用半年至一年后，系統的作用距離會變短，建議更換蓄電池，來保證電臺的作用距離。

2.移動站

移動站（Roving Station）是指在基準站周圍的一定范圍內流動作業，實時提供所經各測站三維坐標的接收機。移動站包括以下幾個部分：

（1）移動站GNSS接收機。能夠觀測偽距和載波相位觀測值；通過串口接收基準站的坐標、偽距、載波相位觀測值；能夠差分處理基準站和移動站的載波相位觀測值，如圖2-42所示。

（2）移動站電臺及接收天線。能夠接收基準站觀測的偽距和載波相位觀測值、基準站坐標，如圖2-43所示。

（3）電子手簿（手持計算機控制或數據采集器）。建立文件，建立坐標系統，輸入坐標，設計工程參數，設置或調整接收機、電臺的有關參數，設置測量模式的有關參數，察看衛星信息、接收機文件、內存、電量等，如圖2-44所示。

3.數據鏈

RTK系統中基準站和移動站的GNSS接收機通過數據鏈進行通信聯系。因此基準站與移動站系統都包括數據鏈。

GNSS-RTK作業能否順利進行，關鍵因素是無線電數據鏈的穩定性和作用距離是否滿足要求。它與無線電數據鏈電臺本身的性能、發射天線類型、基準站的選址、設備架設情況以及無線電電磁環境等有關。

三、GNSS-RTK的使用

（一）GNSS-RTK系統安置

1.基準站架設

基準站一定要架設在視野比較開闊，周圍環境比較空曠、地勢比較高的地方；避免架在高壓輸變電設備附近、無線電通信設備收發天線旁邊、樹下以及水邊，這些都會對GPS信號的接收以及無線電信號的發射產生不同程度的影響。基準站接收機天線可安在已知坐標值點上，也可安置在未知點上，視情況而定，兩種情況下都必須有一個實地標志點。基準站上儀器架設在已知點上要嚴格對中、整平。嚴格量取基準站接收機天線高，量取兩次以上，符合限差要求后，記錄均值。其安置步驟如下：

（1）將接收機設置為基準站外置模式。

（2）架好三腳架，放電臺天線的三腳架最好放到高一些的位置，兩個三腳架之間保持至少3m的距離。

（3）固定好機座和基準站接收機（如果架在已知點上，要做嚴格的對中、整平），打開基準站接收機。

（4）安裝好電臺發射天線，把電臺掛在三腳架上，將蓄電池放在電臺的下方。

（5）用多用途電纜線連接好電臺、主機和蓄電池。多用途電纜是一條“Y”形的連接線，具有供電、數據傳輸的作用，用來連接基準站主機（五針紅色插口）、發射電臺（黑色插口）和外掛蓄電池（紅黑色夾子）。在使用“Y”形多用途電纜連接主機的時候注意查看五針紅色插口上標有紅色小點，在插入主機的時候，將紅色小點對準主機接口處的紅色標記即可輕松插入。連接電臺一端的時候按同樣方法操作。安置好的基準站如圖2-38所示。

2.移動站安置

基準站安置好后，即可開始移動站的架設。步驟如下：

（1）將接收機設置為移動站電臺模式。

（2）打開移動站主機，將其固定在碳纖對中桿上面，擰上UHF差分天線（圖2-45）。該桿可精確地在測點上對中、整平。

（3）安裝好手簿托架和手簿。

（4）量測和記錄GNSS接收機天線高，天線高也可固定，一般為2m。

當基準站和移動站接收機按照上面的步驟安裝完畢后，對連接部分進行檢查，看是否連接可靠，確保完整無誤。安置好的移動站如圖2-38所示。

（二）RTK系統啟動

1.基準站啟動

打開基準站接收機，主機上有一個操作按鈕（電源鍵），輕按電源鍵打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛星。第一次啟動基準站時，需要對啟動參數進行設置，設置步驟如下：

（1）使用手簿上的工程之星連接基準站，如圖2-46所示。

（2）操作：配置→儀器設置→基準站設置（主機必須是基準站模式）。

（3）對基站參數進行設置。一般的基站參數設置只需設置差分格式就可以，其他使用默認參數。設置完成后點擊右邊的，基站就設置完成了。

（4）保存好設置參數后，點擊“啟動基站”（一般來說基站都是任意架設的，發射坐標是不需要自己輸的），至出現“基站啟動成功”即可。第一次啟動基站成功后，以后作業時如果不改變配置，直接打開基準站主機即可自動啟動。

（5）設置電臺通道。在外掛電臺的面板上對電臺通道進行設置。設置電臺通道，共有8個頻道可供選擇。設置電臺功率，作業距離不夠遠、干擾低時，選擇低功率發射即可。電臺成功發射了，其TX指示燈會按發射間隔閃爍。

南方RTK基準站都具備自動發射和手動發射兩種啟動方式，通常使用基準站自動發射方式，這樣可以靈活地安排基準站和移動站之間的工作，比如在施工時基準站和移動站分開同時進行，這種方式可以大大縮短架設基準站的時間，特別是在基準站和移動站距離遠、交通不便的情況下使用更為方便。

2.移動站啟動

移動站架設好后需要對移動站進行設置才能達到固定解狀態，步驟如下：

（1）輕按電源鍵打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛星，當達到一定的條件后，主機上的指示燈開始閃爍（必須在基準站正常發射差分信號的前提下），表明已經收到基準站差分信號。

（2）連接手簿及工程之星。

（3）移動站設置。配置→儀器設置→移動站設置（主機必須是移動站模式）。

（4）對移動站參數進行設置，一般只需要進行差分數據格式的設置，選擇與基準站一致的差分數據格式即可，確定后回到主界面。

（5）通道設置。配置→儀器設置→電臺通道設置，將電臺通道切換為與基準站電臺一致的通道號，如圖2-47所示。

設置完畢，移動站達到固定解后，即可在手簿上看到高精度的坐標。

四、RTK測量應用范圍

1.控制測量

傳統的大地測量、工程控制測量采用三角網、導線網方法來施測，不僅費工、費時，要求點間通視，而且精度分布不均勻，且在測量外業時并不知道測量結果的精度如何。采用常規的GNSS靜態測量、快速靜態、準動態方法，在外業測量時不能實時確定定位精度，如果測量完成后，內業處理時發現精度不合要求，還必須返測；而采用RTK來進行控制測量，能夠實時獲得定位精度，如果點位精度要求滿足，用戶即可停止觀測，而且知道觀測質量如何，這樣可以大大提高作業效率。如果將RTK用于公路控制測量、線路控制測量、水利工程控制測量、地籍控制測量等方面，則不僅可以大大減少人力強度，節省費用，而且可以大大提高工作效率，測一個控制點在幾分鐘甚至于幾秒鐘內就可完成。

采用RTK進行控制點平面坐標測量時，移動站采集衛星觀測數據，并通過數據鏈接收來自基準站的數據，在系統內組成差分觀測值進行實時處理，通過坐標轉換方法將觀測得到的地心坐標轉換為指定坐標系中的平面坐標。在獲取測區坐標系統轉換參數時，可以直接利用已知的參數。在沒有已知轉換參數時，可以自己求解。地心坐標系（2000國家大地坐標系）與參心坐標系（如1954北京坐標系、1980西安坐標系或地方獨立坐標系）轉換參數的求解，應采用不少于3 點的高等級起算點兩套坐標系成果，所選起算點應分布均勻，且能控制整個測區。轉換時應根據測區范圍及具體情況，對起算點進行可靠性檢驗，采用合理的數學模型，進行多種點組合方式分別計算和優選。

2.地形圖測繪

過去測地形圖時一般首先要在測區建立圖根控制點，然后在圖根控制點上架上全站儀或經緯儀配合小平板測圖，現在發展到外業用全站儀和電子手簿配合地物編碼，利用大比例尺測圖軟件來進行測圖，甚至發展到最近的外業電子平板測圖，等等。但上述作業方法都要求在測站上測四周的地貌等碎部點，這些碎部點都與測站通視，而且一般要求至少2～3人操作，在拼圖時一旦精度不合要求還需到外業返工，較為麻煩。采用RTK作業時，僅需一人拿著接收機在要測的地貌碎部點待上1～2s，并同時輸入特征編碼，通過手簿可以實時知道點位精度，把一個區域測完后回到室內，由專業的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖。這樣采用RTK僅需一人操作，不要求點間通視，大大提高了工作效率。采用RTK配合電子手簿可以測設各種地形圖，如普通測圖，鐵路線路帶狀地形圖的測繪，公路管線地形圖的測繪；配合測深儀可以用于測水庫地形圖、航海海洋圖等。

3.施工放樣

放樣是測量中常用的應用分支，它要求通過一定方法、采用一定儀器，把人為設計好的點位在實地標定出來。過去采用常規的放樣方法很多，如經緯儀交會放樣、全站儀的邊角放樣、全站儀坐標放樣等。這些放樣方法放樣出一個設計點位時，往往需要來回移動目標，而且要2～3人操作，同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，在生產應用上效率不是很高，有時放樣中遇到困難的情況會借助于很多方法才能放樣。采用RTK放樣時，僅需把設計好的點位坐標輸入到電子手簿中，拿著GNSS接收機，它會提醒你走到要放樣點的位置，既迅速又方便。由于GNSS是通過坐標來直接放樣的，而且精度很高也很均勻，因而在放樣中效率會大大提高，且只需一個人操作。