RTK作业原理及作业流程，一文看懂

如下图所示的主机就是我们口中说的RTK，依托于导航卫星实现定位，也可以叫GPS接收机或者GNSS接收机，早期均称为GPS接收机。在最早时导航卫星只有GPS，现在导航卫星有北斗、GLONASS等总共5种可用的卫星系统，所以准确来说是叫GNSS接收机。

一、RTK到底是什么？

RTK实际上是一种测量技术叫“载波相位差分技术”，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，以此得到高精度坐标。随着技术的不断革新，GPS接收机也由原来只能用于静态控制测量，到现在主要用于动态RTK测量，固大家都称GNSS接收机为“RTK”。

二、RTK是如何实现高精度定位的？

1、搜星

RTK搜到的卫星数据里面，会包含卫星的轨道信息（位置）和时间信息。已知卫星信号传播到RTK上所用的时间乘以传播速度（默认光速）得到卫星与RTK之间的距离，通过距离以及每颗卫星已知的坐标（X，Y，Z）建立公式，算出RTK当前的坐标 （X，Y，Z），搜到的卫星越多，已知量越多，RTK定位精度越高。

2、差分源、基站

由于卫星信号在传播过程中受到，电离层、对流层、多路径效应等因素的影响，单台RTK定位的精度只能达到5米左右，也就是我们常说的单点解，想要提升RTK定位精度，就必须引入差分源，采用相对定位的方式消除共同的未知误差。

即1台RTK作为基站，实时的将收到的卫星信号等信息发送给移动站，与移动站收到的相同卫星信号等信息进行求差运算，以达到厘米级的定位精度，也就是我们所说的固定解。如果RTK所处环境搜星数量少或者搜星质量差（如树下、楼宇等环境），一定程度上会影响RTK固定效果和定位精度。采用相对定位的原理实现厘米级定位精度，实际上就是假设基站与移动站所收到的误差是一样的，两者之间距离越远，精度越差。

近期在低纬度地区，下午电离层比较活跃，会影响固定效果和精度，实际上就是基站和移动站所处位置电离层指数不一致，误差消除不完全导致，最好的解决办法就是减少基站与移动站之间的距离。

三、差分源分类

1、电台模式

基站通过电台将差分信息以电磁波的形式传给移动站。

基站移动站需保证：电台通道、协议、频点一致，方可通信。

2、网络模式 / CORS基站

基站通过网络的模式将差分信息传给移动站，移动站需输入基站的IP、端口、接入点、账号、密码等信息，且移动站需要能上网。

两种模式的优缺点：

网络模式作业距离广，现在有全国覆盖的CORS基站，基本一个账号在全国都能使用。

电台模式由于是通过电磁波传播，传播过程中如遇到高楼、树林，均会使信号衰减，影响作业距离，一般作业距离在2-15 公里。

网络模式受运营商网络信号影响，在山区等网络不发达地区，使用该模式可能会受影响，这种情况下一般采用电台模式作业。

四、RTK作业流程

RTK作为一个测量工具，主要就是为测绘提供高精度的位置，被应用到不同的领域。如地形图测量、土石方测量、道路测量、管道测量等，如此多种多样的测量方式，也延伸出不同的测量软件。所以RTK在使用过程中，主要应用层的工作在软件上，搭配RTK+手簿+软件使用，如下图所示：

不同的行业在使用RTK过程中，有不同性也有相关性，无论做什么项目，都离不开以下几个操作流程。

1、拿到测区范围及测区控制点

包含控制点坐标、高程、所使用坐标系统和中央子午线，如果已有测区的参数，则可直接用；

2、根据作业区域大小及特性确定所使用的基站

电台1+1 或者 单台+网络账号；

3、使用外业测量软件连上RTK并达到固定解；

4、新建工程

输入项目名称、更改坐标系统和中央子午线，如果已有参数，则输入对应的参数；

5、求转换参数

输入甲方提供的控制点坐标（平面坐标），并使用RTK在控制点上采集大地坐标（经纬度坐标），甲方给的平面坐标与使用RTK采集的经纬度坐标一一匹配，求得作业区域的参数，根据不同范围的测区，可选择4参数+高程拟合参数和七参数两种参数类型，一般小范围作业区域都是采用的4参数+高程拟合参数；

6、核对控制点坐标

求完参数并应用到当前工程后，需使用RTK在某已知点上测量一个坐标并于该已知点坐标核对无误后，方可进行测量；

7、点校正

更换基站或者基站重启后，由于基站坐标变化，导致移动站坐标相应变化一个平移量，此时需在已知点上校正一次坐标；

8、测量、放样、成果导出等。