浅谈网络RTK与常规RTK在长输管线中的应用论文_赖敏,刘金领,敬志国

摘要：RTK（实时动态差分法）是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。本文以正在建设中的中俄东线为例简单描述了网络RTK和常规1+1RTK在施工作业中的应用优劣势。

关键字：常规RTK；网络RTK；长输管道；载波相位差分技术；基准站

1、概述

随着国家经济的快速发展，管道运输作为连接石油天然气生产与市场用户的首选通道，有着更加安全、环保、节能和无污染等优势，发挥着越来越重要的作用，成为继公路、铁路、航空、水运之后的第五种运输方式，国家发展改革委、国家能源局发布《中长期油气管网规划》。到2025年全国油气管网规模达到24万公里，天然气在能源消费结构中的比例达到12%左右。也就是说，今后8年时间，中国油气管网里程和天然气在能源消费结构中的比例均要实现倍增。在管道建设任务日益增大的今天“网络RTK”较常规的“1+1RTK”在长输管线的施工作业中有着较大的优势。

RTK（Real - time kinematic，实时动态）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。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。

网络RTK也称基准站RTK，是近年来在常规RTK和差分GPS的基础上建立起来的一种新技术，目前尚处于试验、发展阶段。它的基本原理是在一个较大的区域内稀疏地、较均匀地布设多个基准站, 构成一个基准站网, 那么我们就能借鉴广域差分GPS和具有多个基准站的局域差分GPS 中的基本原理和方法来设法消除或削弱各种系统误差的影响, 获得高精度的定位结果。

2、常规RTK与网络RTK的优缺点

2.1常规RTK的应用

使用常规RTK时为了能够把管道线路处于测量控制点的工作范围之内,我们需要将比较稀疏的控制点加密, 这样做便于测量定位作业的顺利实施。首先选择一个精度较高的控制点为基准站,并用RTK技术定位需要加密的控制点的坐标,从而得到该控制点的坐标，,然后在所加密的控制点覆盖的作业范围之内进行管道设施的测量作业。在作业过程中总结出以下几点不足之处。

（1）作业距离短，需要在作业区域选择一个地势较高、能接收到控制点信号的的地方作为基准站的放置地点。

（2）精度低，对于长距离管道进行数据采集时受地理环境和天气环境影响需要沿线设置多个控制点（2公里范围内需要设置2-3处）。

（3）设备配件较多，繁杂沉重。两个三角支架，一个用来放置基准站，另一个用来放置外置电台和天线，外置电台还需要外接电瓶来提供电源支持。

（4）需要专人对基准站进行看护。

（5）在高寒地区（中俄东线北段全年一半时间在零度以下，最冷可达到零下四十摄氏度左右）外置电台的电源在短时间内很快耗光，作业时间短。

2.2网络RTK的应用

网络RTK是通过互联网技术同时接受卫星和基站发来的无线电信号进行测量。因为是固定且连续运行，使用更加方便，精度也更高，测量人员只需带着一台流动站和手簿即可作业。在作业过程中总结出较常规RTK的几点优势。

（1）通过互联网技术设备定位达到厘米级的精度。

（2）设备轻巧简单，不用架设基准站，无需专人看护。

（3）作用距离远，控制点减少（无需对控制点进行加密，5-10公里设置1-2处进行校对即可）。

（4）提高工作效率，减少劳动强度，节约人工成本。

2.3常规RTK与网络RTK的主要配件对比

表1：常规RTK与网络RTK的主要配件对比表

2.4常规RTK与网络RTK优劣势对比

表2：常规RTK与网络RTK优劣势对比表

3、结束语

网络RTK是集无线通讯，计算机网络和GPS等技术为一身的产品，突破了常规RTK差分作业系统分散，相互独立，临时性基准站设置频繁等问题。在未来的长输管道建设中，大大节约了人工的劳动强度和劳动成本，并极大提高工作效率。

参考文献：

（1）中长期油气管网规划 https://wenku.baidu.com 2017

（2）张瑜 RTK测量技术及应用（J） 现代测绘 2003

论文作者:赖敏,刘金领,敬志国

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/29

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