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手機定位是什麼原理?實時動態工程測量是什麼原理?
我們在日常生活中經常會用到手機定位,在工程測量裏用的RTK定位比較多,我來介紹一下它們的基本原理。
截圖:科普中國(李永樂老師講手機GPS定位)
如圖輔助立方體,右上角A爲衛星(x1,y1,z1,t1),座標通過衛星星曆可知,左下角爲人(x,y,z,t),s爲衛星與人距離,c爲光速,t爲時間。圖下方方程四個未知數,需要四個方程纔可解。
截圖:科普中國(李永樂老師講手機GPS定位)
實現手機定位需要至少有四顆衛星,如圖A,B,C,D.列出四組方程,解出x,y,z,t四個未知數。
RTK測量原理圖
常規的GPS測量方法,如靜態、快速靜態、動態測量都需要事後進行解算才能獲得釐米級的精度,而RTK( Real Time Kinematic)是能夠在野外實時得到釐米級精度的測量方法,它採用了載波相位動態實時差分技術,是以載波相位觀測爲根據的實時差分GPS技術,它是測量技術發展中的一個突破。
RTK系統由基準站GPS接收機、數據鏈、流動站GPS接收機三部分組成。
GPS基準站接收機
RTK測量現場(網絡)
RTK測量原理圖
在已知高等級點上(基準站)安置1臺GPS接收機作爲參考站,對衛星進行連續觀測,並將其觀測數據和測站信息通過無線電傳輸設備實時地發送給流動站流動站;
GPS接收機在接收GPS衛星信號的同時,通過無線接收設備接收基準站傳輸的數據,然後根據相對定位的原理,實時解算出流動站的三維座標及其精度(即基準站和流動站座標差△x、△y、△H加上基準座標得到的每個點的WGS-84座標,通過座標轉換參數得出流動站每個點的平面座標x、y和海拔高H)。