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RTK-GPS系统使用技术手册

前言

RTK-GPS（实时动态全球定位系统）凭借其厘米级的定位精度和实时性，已广泛应用于测绘、工程建设、地理信息采集、农业等多个领域。本手册旨在为RTK-GPS系统的操作人员提供一套系统、规范的使用指导，帮助用户正确、高效地使用设备，确保测量成果的质量与可靠性。请在使用设备前仔细阅读本手册，并在实际操作中严格遵守相关规程。

一、系统组成与基本原理

1.1系统组成

RTK-GPS系统主要由以下几个部分构成：

*基准站：通常由高性能GPS接收机、高精度天线、数据传输设备（如电台或网络模块）、电源以及稳固的支架组成。基准站需架设在已知精确坐标的点上或临时的固定点，持续接收卫星信号并通过数据链发送差分改正信息。

*流动站：一般由GPS接收机、天线、数据接收设备（与基准站数据链匹配）、手簿（数据采集控制器）以及对中杆等组成。流动站接收卫星信号和基准站发送的差分改正信息，实时进行数据处理并解算出自身的精确位置。

*数据链：负责基准站与流动站之间差分改正数据的实时传输。常见的数据链包括UHF电台、GPRS/4G等移动网络。

1.2基本原理

RTK-GPS技术基于载波相位观测值进行实时动态相对定位。其基本原理是：

1.基准站观测：基准站连续接收所有可见GPS卫星的载波相位和伪距观测值，并通过数据链将其观测值、已知坐标信息及卫星星历等数据发送给流动站。

2.流动站观测与数据接收：流动站同时接收GPS卫星信号和来自基准站的差分数据。

3.实时差分处理：流动站将接收到的基准站数据与自身观测数据进行实时差分计算，利用载波相位观测值的高精度特性，求解出两站间的基线向量，进而确定流动站在特定坐标系下的精确三维坐标。关键在于快速、准确地解算载波相位的整周模糊度。

二、设备检查与准备

2.1硬件检查

在每次外业作业前，务必对以下设备进行仔细检查：

*接收机主机：外观有无损坏，按键、接口是否正常。

*天线：天线是否完好，馈线有无破损、断裂，连接头是否牢固、清洁。

*电池：确保电池电量充足，建议携带备用电池。检查电池与主机的接触是否良好。

*手簿/控制器：开机检查，确保电量充足，触摸屏、按键、接口正常。

*数据链设备：电台（若使用）的天线、电池、功率是否正常；SIM卡（若使用网络模式）是否已开通数据业务，信号强度如何。

*对中杆与三脚架：对中杆是否垂直，圆气泡是否完好且居中；三脚架是否稳固，脚螺旋是否顺畅。

*其他配件：数据线、充电器、外接电源、记录纸等是否齐全。

2.2软件检查

*手簿软件：确保手簿中安装的RTK采集软件为必威体育精装版稳定版本，或经过验证的可靠版本。检查软件设置是否为常用作业模式。

*固件版本：如有必要，检查接收机固件版本，确认是否需要升级以获得更好的性能或修复已知bug。

2.3作业计划与参数准备

*明确作业任务：清楚本次作业的范围、精度要求、点位数量及分布等。

*坐标系统与参数：根据项目要求，提前获取或计算所需的坐标转换参数（如七参数、四参数、高程拟合参数等）。若在已知坐标系下作业，需明确中央子午线、投影面高程等关键参数。

*基准站位置选择：若为临时基准站，应提前勘察，选择视野开阔、无强电磁干扰、地势较高、易于架设且能长时间稳定工作的位置。若使用CORS服务，则需确认CORS账号、密码及接入点信息。

三、外业操作流程

3.1基准站架设与配置（适用于自建基准站模式）

1.选点与架设：

*将三脚架架设在选定的基准站点位上，确保架稳、架牢。若为已知点，需精确对中整平。

*将GPS天线通过连接器固定在三脚架或对中杆顶端。确保天线相位中心标志指向正北（部分天线有此要求，具体参照天线说明书），或保持一致的指向习惯。

*小心将接收机主机放置在平稳处或专用机箱内，避免摔落和暴晒雨淋。

2.连接与开机：

*正确连接天线电缆至接收机主机的天线接口。

*安装好电池，开机启动基准站接收机。

3.参数配置：

*通过手簿连接基准站（近距离可通过蓝牙，或使用数据线直接连接），或通过接收机面板按键进行基本配置。

*设置基准站工作模式为“基准站”。

*输入基准站的已知精确坐标（若为已知点），或让其进行单点定位获取概略坐标（仅在紧急或无已知点时使用，精度较低）。

*配置数据链参数：如电台模式下的频率、信道、波特率、发射功率；网络模式下的APN、服务器IP、端口、用户名、密码等。

*确认卫星跟踪正常，数据链开始发送差分数据。

3.2流动站设置与连接

1.设备组装：

*将流动站天线安装在对中杆顶端，连接馈线至流动站接收机。

*将手簿通过蓝牙或数据线与流动站