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[摘 要]本文为方便今后应用，通过实测控制网及工程放样，检验使用操作的正确性。在静态观测数据的基准下，以校园GPS控制网为例，利用灵锐S86-GPS接收机进行RTK模式测量控制点坐标，与静态观测数据进行对比分析；同时利用CORS的单基准站模式，测量控制点的坐标，与静态观测数据进行对比分析；以校园操场为例，先利用灵锐S86-GPS接收机的RTK模式进行测绘成图，然后再进行工程放样，对比计算机解算坐标和工程放样坐标。通过一系列的实践和对比分析，不仅正确掌握了灵锐S86-GPS接收机的操作及应用，而且证明了其精度完全可以满足各项工程的要求。
[关键词]灵锐S86；GPS；控制网；RTK；工程放样；CORS
中图分类号：P876 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0217-01
引言
灵锐S86测量系统可方便地进行大规模的点、直线、曲线的放样，并实时记录和检查已放样点的位置，进行现场质量控制，有效保障工程施工质量。灵锐S86能兼容于国内各种用途的连续运行参考站系统（CORS）。网络化的功能使无需架设基站的RTK测量成为可能，而且大大扩展了作业距离，提高了定位精度和可靠性。使用靈锐S86-GPS RTK技术进行空间定位具有定位精度高、观测时间短、测站之间无需通视、操作简便和全天候作业等优点[1]。
1 GPS定位原理
GPS定位是通过测定每一个可见卫星的离地距离后，用后方交会法计算出的，而卫星离地面的距离则通过载波上的C/A码或相位来测定。从卫星的信息码发射到被GPS天线接收，二者间存在着时间差，对这一时间差的纪录，使得测量成为可能，测量出来的时间乘以光速，就可以得出卫星天线到地面的距离。
绝对定位是以地球质心为参考点，确定接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。利用GPS进行绝对定位的基本原理是：以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接收机天线所对应的位置[2]。
GPS绝对定位方法的实质是空间距离后方交会。因此，在一个测站上，只需3个独立距离观测量。但是，由于GPS采用的是单程测距原理，同时卫星钟与用户接收机又难以保持严格同步，实际上观测的是测站至卫星之间的距离，由于受卫星钟和接收机钟同步差的共同影响，故又称伪距测量。当然，卫星钟钟差是可以通过卫星导航电文中所提供的相应钟差参数加以修正的，而接收机的钟差，一般难以预先准确测定。所以，可将其作为一个未知参数与观测站坐标在数据处理中一并解出。因此，在一个测站上，为了实时求解4个未知参数（3个点位坐标分量及1个钟差参数），至少应有4个同步伪距观测量，即至少必须同步观测4颗卫星[3]。
2 RTK定位原理
RTK（Real Time Kinematic）实时动态定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分 GPS技术，由基准站和移动站组成。它不但具有GPS全天候、无需通视、使用灵活、操作简便等优点，而且观测时间短，不需要内业数据处理就可以直接获得测点坐标，并记录于手簿中，达到厘米级精度。
RTK技术取点位精度较高的首级控制点作为基准点，利用2台或2台以上的GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在已知坐标点上作为基准站，对卫星进行连续观测，其它作为移动站接收卫星信号。在RTK作业模式下，基准站与移动站保持同时跟踪至少5颗以上的卫星，移动站在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据和测站信息，根据相对定位的原理实时计算并显示出移动站厘米级精度的三维坐标。同时还能够实时连续高精度提供测点在指定坐标系下的成果，没有累积误差。
由于RTK系统在施测时，已知其当前位置和要寻找的目标点位置，系统可给用户导向到正确位置，加上RTK系统功能齐全，可进行工程测量、点放样、线放样、曲线放样等，RTK成为非常理想的测量工具。道路、输电线路、油气管道及地下管线都可由RTK来测设放样。在大多数这类工程测量中，RTK系统只需单人操作，与常规测量相比，大大提高工作效率，减轻劳动强度，既保证质量，又省工省时。
移动站可在一固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周未知数的搜索求解，在整周未知数解集固定下来以后，即可进行每一历元的实时处理。只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则移动站可随时给出待测点的厘米级的三维坐标。RTK作业模式使得三维实时动态数据处理、定位、输出、成图成为可能，还能缩短作业观测时间，避免外业返工，保证成果质量。另外，RTK作业模式下，基准站毋须专人操作，可以用来做局部地区高精度自动化实时定位服务系统[4]。
3 RTK模式实测校园控制网
3.1 校园控制网概况
首先，在校园比较空旷的地方选控制点，并编号标识。然后，用GPS进行静态观测，测量出控制点坐标。最后，利用RTK模式测量各控制点坐标，静态解算出的控制点坐标与RTK模式测量出的控制点坐标进行对比分析。
由于静态相对定位的成果较RTK观测成果的精度要高，可假设静态观测得出的各个控制点坐标为真值，利用中误差公式： ，得出RTK的X、Y坐标的中误差 、 。
4 工程放样
4.1 利用RTK技术测图
4.1.1 测区概况
由于没有塑胶操场的设计图纸，为RTK放样实习提供数据，特利用RTK技术进行对其测图，并用新布设的XG01、XG03和XG07控制点对测区进行测控。塑胶操场所在测区的中间的足球场地观测条件比较好，但是由于测区周围都是高树，
4.1.2 测图成果
利用南方CASS成图系统，将塑胶操场绘制成图。
4.2 利用RTK技术放样
工程放样是测量的一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。过去采用常规的放样方法往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，还要求点间通视情况良好，效率不是很高。由于RTK具有观测时间短、精度高、无须通视等优点， 使用RTK- GPS进行平面定位就较之使用常规方法放样简单、方便、可靠和快捷，同时也极大地提高了工作效率。
4.2.1 工程概况
利用RTK技术测绘的塑胶操场图，将操场实地放样出来，对比放样坐标和南方CASS成图系统解算的坐标进行对比，分析灵锐S86-GPS接收机进行RTK放样的精度。
4.2.2 精度分析
利用灵锐S86-GPS接收机的RTK模式，对操场工程进行放样的数据与计算机解算的数据对比。由对比的数据可以看出，灵锐S86-GPS接收机进行RTK放样的精度比较高，符合工程精度要求，而且工作效率高。
5 结论
灵锐S86-GPS RTK技术的测量误差均匀、独立，不存在误差积累，精度可靠性较高；该技术能够实时地提供测量成果，不需要分级布网，可以大大减少生产成本，减轻作业员的劳动强度，提高测量速度和企业效益；点位误差与流动站至基准站的距离有关，随着距离的增加点位误差将会变大。
因此，使用灵锐S86-GPS RTK技术进行定位具有定位精度高、观测时间短、测站之间无需通视、操作简便和全天候作业等优点。
参考文献
[1]乔仰文等.GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用[M].北京：教育科学出版社，2003.
[2]李征航，黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2005.
[3]李天文.GPS原理及应用[M].第一版.北京：科学出版社，2003.
[关键词]灵锐S86；GPS；控制网；RTK；工程放样；CORS
中图分类号：P876 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0217-01
引言
灵锐S86测量系统可方便地进行大规模的点、直线、曲线的放样，并实时记录和检查已放样点的位置，进行现场质量控制，有效保障工程施工质量。灵锐S86能兼容于国内各种用途的连续运行参考站系统（CORS）。网络化的功能使无需架设基站的RTK测量成为可能，而且大大扩展了作业距离，提高了定位精度和可靠性。使用靈锐S86-GPS RTK技术进行空间定位具有定位精度高、观测时间短、测站之间无需通视、操作简便和全天候作业等优点[1]。
1 GPS定位原理
GPS定位是通过测定每一个可见卫星的离地距离后，用后方交会法计算出的，而卫星离地面的距离则通过载波上的C/A码或相位来测定。从卫星的信息码发射到被GPS天线接收，二者间存在着时间差，对这一时间差的纪录，使得测量成为可能，测量出来的时间乘以光速，就可以得出卫星天线到地面的距离。
绝对定位是以地球质心为参考点，确定接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。利用GPS进行绝对定位的基本原理是：以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接收机天线所对应的位置[2]。
GPS绝对定位方法的实质是空间距离后方交会。因此，在一个测站上，只需3个独立距离观测量。但是，由于GPS采用的是单程测距原理，同时卫星钟与用户接收机又难以保持严格同步，实际上观测的是测站至卫星之间的距离，由于受卫星钟和接收机钟同步差的共同影响，故又称伪距测量。当然，卫星钟钟差是可以通过卫星导航电文中所提供的相应钟差参数加以修正的，而接收机的钟差，一般难以预先准确测定。所以，可将其作为一个未知参数与观测站坐标在数据处理中一并解出。因此，在一个测站上，为了实时求解4个未知参数（3个点位坐标分量及1个钟差参数），至少应有4个同步伪距观测量，即至少必须同步观测4颗卫星[3]。
2 RTK定位原理
RTK（Real Time Kinematic）实时动态定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分 GPS技术，由基准站和移动站组成。它不但具有GPS全天候、无需通视、使用灵活、操作简便等优点，而且观测时间短，不需要内业数据处理就可以直接获得测点坐标，并记录于手簿中，达到厘米级精度。
RTK技术取点位精度较高的首级控制点作为基准点，利用2台或2台以上的GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在已知坐标点上作为基准站，对卫星进行连续观测，其它作为移动站接收卫星信号。在RTK作业模式下，基准站与移动站保持同时跟踪至少5颗以上的卫星，移动站在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据和测站信息，根据相对定位的原理实时计算并显示出移动站厘米级精度的三维坐标。同时还能够实时连续高精度提供测点在指定坐标系下的成果，没有累积误差。
由于RTK系统在施测时，已知其当前位置和要寻找的目标点位置，系统可给用户导向到正确位置，加上RTK系统功能齐全，可进行工程测量、点放样、线放样、曲线放样等，RTK成为非常理想的测量工具。道路、输电线路、油气管道及地下管线都可由RTK来测设放样。在大多数这类工程测量中，RTK系统只需单人操作，与常规测量相比，大大提高工作效率，减轻劳动强度，既保证质量，又省工省时。
移动站可在一固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周未知数的搜索求解，在整周未知数解集固定下来以后，即可进行每一历元的实时处理。只要能保持4颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则移动站可随时给出待测点的厘米级的三维坐标。RTK作业模式使得三维实时动态数据处理、定位、输出、成图成为可能，还能缩短作业观测时间，避免外业返工，保证成果质量。另外，RTK作业模式下，基准站毋须专人操作，可以用来做局部地区高精度自动化实时定位服务系统[4]。
3 RTK模式实测校园控制网
3.1 校园控制网概况
首先，在校园比较空旷的地方选控制点，并编号标识。然后，用GPS进行静态观测，测量出控制点坐标。最后，利用RTK模式测量各控制点坐标，静态解算出的控制点坐标与RTK模式测量出的控制点坐标进行对比分析。
由于静态相对定位的成果较RTK观测成果的精度要高，可假设静态观测得出的各个控制点坐标为真值，利用中误差公式： ，得出RTK的X、Y坐标的中误差 、 。
4 工程放样
4.1 利用RTK技术测图
4.1.1 测区概况
由于没有塑胶操场的设计图纸，为RTK放样实习提供数据，特利用RTK技术进行对其测图，并用新布设的XG01、XG03和XG07控制点对测区进行测控。塑胶操场所在测区的中间的足球场地观测条件比较好，但是由于测区周围都是高树，
4.1.2 测图成果
利用南方CASS成图系统，将塑胶操场绘制成图。
4.2 利用RTK技术放样
工程放样是测量的一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来。过去采用常规的放样方法往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，还要求点间通视情况良好，效率不是很高。由于RTK具有观测时间短、精度高、无须通视等优点， 使用RTK- GPS进行平面定位就较之使用常规方法放样简单、方便、可靠和快捷，同时也极大地提高了工作效率。
4.2.1 工程概况
利用RTK技术测绘的塑胶操场图，将操场实地放样出来，对比放样坐标和南方CASS成图系统解算的坐标进行对比，分析灵锐S86-GPS接收机进行RTK放样的精度。
4.2.2 精度分析
利用灵锐S86-GPS接收机的RTK模式，对操场工程进行放样的数据与计算机解算的数据对比。由对比的数据可以看出，灵锐S86-GPS接收机进行RTK放样的精度比较高，符合工程精度要求，而且工作效率高。
5 结论
灵锐S86-GPS RTK技术的测量误差均匀、独立，不存在误差积累，精度可靠性较高；该技术能够实时地提供测量成果，不需要分级布网，可以大大减少生产成本，减轻作业员的劳动强度，提高测量速度和企业效益；点位误差与流动站至基准站的距离有关，随着距离的增加点位误差将会变大。
因此，使用灵锐S86-GPS RTK技术进行定位具有定位精度高、观测时间短、测站之间无需通视、操作简便和全天候作业等优点。
参考文献
[1]乔仰文等.GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用[M].北京：教育科学出版社，2003.
[2]李征航，黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2005.
[3]李天文.GPS原理及应用[M].第一版.北京：科学出版社，2003.