深圳市北天通讯有限公司-官网首页-GPS模块,北斗模块,RTK差分板卡;G-MOUSE,GPS接收器,GNSS接收机;北斗高精度天线,GPS天线;GPRS/4G/5G模块;无线数传,无线DTU;无人机四六轴多旋翼飞控航模GPS方案;科目二科目三驾考驾培高精度方案,测量测绘,形变监测解决方案;航海北斗一代短报文定位通讯方案等产品。

RTK 与 全站仪的比较


RTK又叫实时动态差分测量,简称动态GPS,英文全称为Real Time Kinematic。随着RTK技术不断的成熟和发展,RTK产品在我们测绘行业的应用也越来越广泛,在林业、农业、电力、国土勘界等等其他行业也有非常广泛的应用。现在RTK已经可以在很大程度上替代全站仪,而且效率要比全站仪高得多,当然,RTK也不能完全代替全站仪,下面针对他们的优缺点来进行一下说明。
 
        1.从使用条件上
        1.1全站仪的使用条件
        其实全站仪就是经纬仪的电子化、自动化,不光可以测量距离,还可以测量坐标、高程。使用全站仪工作必须要满足几个条件:
        (1)必须要有可见光,而且光线不能太弱,因为全站仪虽然可以自动测量坐标、高程和距离、角度,但是,它也是必须要人眼主动照准目标的,没有光线或者光线太弱,人眼就很难发现观测目标。
        (2)必须要光学通视,也就是说需要观测的目标和全站仪之间的连线上不能有任何遮挡物,如果存在遮挡物,要么造成人眼看不到,瞄不准目标,要么全站仪因为观测条件差的原因测量不出数据。
         以上两点是使用全站仪测量必须要满足的条件,缺一不可。
        1.2 RTK的使用条件
        (1)不需要很强的光线,必须要对天光学通视。所谓对天光学通视,就是从地面要看的见比较大面积的天空,因为RTK使用的是人造卫星,卫星和RTK之间是通过无线电信号进行通讯的,由于距离非常遥远,卫星大概在2万公里的高空,而且无线电信号要通过大气层和电离层,因此无线电信号非常弱,拿手机信号来比较的话,要弱上百倍,因此很难通过茂密的树叶或者建筑物的墙壁,所以如果不对天通视的话,RTK主机将接收不到卫星的信号,而RTK是通过接收卫星数据来工作的,收不到卫星信号,那么RTK也无法工作,就和全站仪不能光学通视也无法工作一样的道理。
        (2)RTK的两台主机不需要光学通视。RTK一套是由2台主机组成的,一台基准站即架设好以后固定不动的,一台移动站即用来流动工作的,他们二者之间不需要光学通视,所谓不需要光学通视就是两台主机的连线上可以有障碍物。RTK两台主机之间需要通信使用无线电信号,是通过基准站的外挂电台来实现,使用的无线电频率为460MHz,波长要比可见光长得多,基准站使用的无线电波长为0.65米左右,从物理学可以知道,波长越长,无线电的衍射角度就越大,而且,电磁波也可以被反射,通过这个原理我们即可得知为什么两台主机之间可以存在障碍物了,所以只要二者之间的通信存在,那么二者之间就可以依靠电磁波传送的信息进行坐标计算,不通视也可以工作。而全站仪工作要使用红外线或者激光来测量距离用于推算坐标的,红外和激光的波长非常短,用来测量直线距离,而且要反射回全站仪的测距头,因此只能光学通视了才能工作。
        从二者的使用条件上来看,对天通视要比光学通视容易得多(当然隧道等工作除外),所以从这点上来看,RTK要略胜一筹。
 
        2.从测量距离上
        全站仪属于短距离测量,一般最长测距也就是1.5公里左右,再远的话人眼难以发现观测目标,而且返回信号太弱会导致测不出数据,如果需要观测的点距离已知点比较远,那么就要需要多次搬站来完成测量工作。
        RTK的测量距离一般都在10公里左右,所以在常规测量的时候,只需要基准站架设一次就可以完成测量工作。
 
        3.从测量误差上
         一般的测量工作全站仪都不可能一次架站完成测量工作,因此需要搬站,搬站之前要把下个设站点测量出来,然后搬站,这时候测量误差就出现了。因为每个点测量的都不可能是绝对正确的,都存在一定的误差,在测量上叫误差传播理论,搬站的次数越多,误差累积就越大,如果不进行平差的话,到最后一点的精度就已经很差,这是全站仪无法避免的,但是在平常测量工作中每点都进行平差显然是不可能的,一般只对二级导线以上的点才进行平差。
        RTK测量的原理是基准站和移动站之间进行比较即差分,或得两着之间的精确相对位置,他们之间连线的精度平面在1cm+1ppm X D,移动站所测量的每个点都是与基准站数据进行比较得出的结果,而基准站的位置是固定不动的,因此移动站所测量的每个点的误差都是相对于基准站的,而不是象全站仪那样是相临之间的两个点,这样一来,RTK就没有误差传播,也就没有误差累积了。
 
        4.从引点上
        现在城市的发展速度很快,导致在城区内,特别是那些发展比较迅速的城市,由于城市建设太快,以前测量时所埋设的控制点已经所剩无几,部分地区甚至缺点严重。而在乡镇上,以前测量工作并不多,所以埋设的控制点本来就不多,而且部分被破坏,使得控制点也所剩不多了。当我们在这样的地区进行测量工作时,问题就出现了,要从比较远甚至很远的地方望测区引点,从第三项的比较上我们可以看出,如果使用全站仪,误差累积无法避免,必须用一级导线或二级导线引点,引到测区后再部设图跟点进行测图,长距离的引点使得控制点引到测区后精度不高,而且一、二级导线的测设工作也很复杂,费时费力费财,工作效率难以提升。如果我们使用RTK引点的话,一般可以将30公里以内的控制点引到测区,这最多一上午的工夫就完成了,效率提高了很多,而且它不存在误差累积的问题,可以之间在测区部设图跟点,这样一来我们就不必担心控制点少的问题了,有时间的话可以随时拿出RTK进行控制点的修补测。
 
        5.从人员上
        在测图的过程中,全站仪一般需要至少3人,一人测量,一人跑尺,还有一人画草图,需要3个人都要对测量有比较深的理解。RTK现在暂时需要3个人,一人看基准站,一人测量,一人画草图,只须两个人对测量有比较深的理解即可,看基准站可以找个民工,现在,我们RTK测图就仅需要2人,我们会推出一款新的手簿操作软件“测图之星”,这样就可以边测边画图,外业完成后直接传输到电脑上成图,到时候一个技术员出去就可以完成工作了。
        在放样的时候,全站仪必须使用对讲机,由操作全站仪的人对棱镜进行指挥,放样效率低。而RTK的手簿显示方向、距离差、方位角和高差,一个人看着指示即可完成放样工作,由于有了距离方位的指示,放样效率要比全站仪高的多。一般使用全站仪放样公路的话,一天能放5公里左右,而RTK可以放到10公里。
        每台仪器都有它的优缺点,RTK要求对天通视,全站仪需要光学通视,二者之间恰恰是相辅相成的关系,因此,二者合理的搭配使用,其效率一般比单一使用他们中的任何一个要提高4倍以上。


深圳市北天通讯有限公司-官网首页-GPS模块,北斗模块,RTK差分板卡;G-MOUSE,GPS接收器,GNSS接收机;北斗高精度天线,GPS天线;GPRS/4G/5G模块;无线数传,无线DTU;无人机四六轴多旋翼飞控航模GPS方案;科目二科目三驾考驾培高精度方案,测量测绘,形变监测解决方案;航海北斗一代短报文定位通讯方案等产品