明波
珠海洪湾中心渔港发展有限公司 519020
摘要：本文阐述了通过对RTK设备的基准站和流动站的PDL数传电台及配置集进行设置，使PDL电台传输协议、频率及差分数据格式统一，最终实现了多个施工单位、多台不同机型RTK设备，只需架设一个基准站，便可实现联合测量作业，较好地整合了测量设备资源，节约了成本，提高了作业效率。
关键词：GPS RTK；不同品牌；PDL电台；频率；差分数据格式
1 引言
随着GPS定位技术的快速发展与不断完善，这一技术已普遍用于各种形式的工程项目（特别是水工工程）的控制测量及工程放样等工作内容，并在这些领域中已经或正在逐步取代传统的测量手段。GPS技术具有高精度，选点灵活、费用低，不爱天气条件影响，测量时间短，数据处理高度自动化等优势，凭借着这些传统测量手段不具备的优势，在大型和特大型工程项目中，GPS技术发挥着日益重要的不可或缺的作用。
某人工岛项目以联合体的形式组建，施工单位较多，涉及到多家单位间的工序交叉和合作，在工程测量中由于不同施工单位所用仪器设备不尽相同，若各自单独设立基准站进行测量，势必会造成测量资源的浪费。因此，使不同品牌、不同型号的RTK设备实现联合测量是十分有必要的。本文通过对RTK设备的基准站和流动站的PDL数传电台及配置集进行设置，使PDL电台传输协议、频率及差分数据格式统一，最终实现了多个施工单位、多台不同机型RTK，只用架设一个基准站，便可进行联合测量作业，较好地整合了联合体间的测量资源，节约了成本，提高了作业效率。
2 RTK技术概述
RTK技术是一种采用载波相位观测值进行实时差分定位的GPS相对定位技术。其测量定位的基本原理是，在已知坐标的基准站上架设GPS接收机接收卫星信号，通过数据链将基准站观测值、坐标等信息播发出去，流动站在跟踪采集GPS卫星信号的同时，通过接收来自基准站的数据，在系统内按差分技术进行实时处理，获得厘米级三维定位成果。卫星定位、无线通信、计算机网络等高新技术的交叉发展和融合，使卫星定位技术向着实时、高精度、高可靠性的方向不断发展，同时也使RTK的作业模式越来越灵活。
GPS RTK常见的作业模式有电台模式、网络模式、单基站模式及现下时兴的CORS系统模式等。电台模式采用无线电超高频UHF、甚高频VHF播发差分信号。目前，各种机型的RTK电台普遍使用PDL数传电台，数传电台（data radio）是指借助DSP技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。PCC公司的新品PDL（Position Data Link）采用新型的无线MODEM，广泛应用于各种差分系统中。
3 RTK设备实现互联的各项设置
3.1 PDL电台的设置
用改频线连接基站电台和电脑，运行PDLConf软件，在软件弹出窗口的左上角用鼠标左键单击，选择Select Serial Port设置连接的串口；再点击Select Capture Method选择Power on Capture模式。然后点击Load按钮，会出现十秒倒计时，在这段时间内打开电台电源，软件开始读入电台设置信息。在Identification页面中（图1），显示的有电台的所有者、序列号、规格、firmware版本等信息。
图2 RadioLink界面
在RadioLink界面中（图2），设置电台调制方式、空中传输速率、频道、灵敏度等参数。此处的Digisquelch如果是基准站设置成low，如果是流动站则为high。
在Frequencies界面中（图3），设置电台的频率与对应的频点。在这里我们可以通过修改相应频道的频率来使流动站电台和基准站电台一致，也就是使基准站所设置的频道频率和流动站所设置的频道频率一致。
图3 Frequencies界面
在Serial Interface界面中（图4），设置电台与接收机通讯的速率、传输协议等参数。Protocol Mode选择透明协议Transparent w／EOTTimeout。
图4SerialInterface界面
所有参数设置完成后需要点击Program按钮写入保存，以使更改的设置生效。
接下来设置流动站电台，运行PDLConf软件，点击Load按钮后，马上打开流动站电台，软件会在倒计时时间内连上接收机并读取设置信息。具体设置信息和基站的设置一样，需要特别注意的是，基准站和流动站的频率列表不一定要全部一样，但是需要至少有一个频道的频率一致，在设置时必须保持基准站所设置的频道频率和流动站所设置的频道频率一致。另外，在RadioLink界面中（见图2），此处的Digisquelch设置成high。所有参数设置完后需要点击Program按钮写入保存，以使设置生效。
3.2 RTK配置集的设置
通过上述电台的设置，传输协议与电台对应的频率已经统一。在RTK作业过程中，还必须对基准站与流动站的配置集进行设置。差分数据格式设置成各种机型RTK都支持的CMR+格式，也就是说基准站发送的数据格式为CMR+，流动站接收的数据格式也是CMR+。另外，也就是我们上面强调的：基准站和流动站的通道，即电台所使用的频道不一定要一一对应，但需要至少有一个频道的频率一致，在设置时必须保持基准站所设置的频道频率和流动站所设置的频道频率一致。
4 不同机型RTK联合作业的实例操作
通过以上对RTK设备及电台的各项设置后，我们对电台频率、电台传输协议与差分数据格式都进行了统一，不同机型的RTK就都可以接收基准站所发送的差分信号，也就能够进行不同机型RTK的联合测量作业。下面我们通过实例进行验证：
该人工岛项目前期，联合体测量组对业主提供的控制点进行了复测，同时求得精确的基准站点坐标及WGS-84坐标系统到当地坐标系统的转换七参数。现在我们选取了三个已知控制点来对不同机型RTK联合作业进行了测试。基准站接收机为Topcon LEGACY-E，天线为JPSLEGANT_E。流动站接收机为Leica GX1230，天线为Leica AXl202。已知RTK定位精度平面：10mm+1ppm，高程：20mm+1ppm。在已知点上设置基准站，分别在三个已知点设置流动站。测量结果见表1：
注：坐标为当地坐标，表1中单位为米
表l RTK定位结果与已知坐标的对比
从表1可以看出，使用不同机型RTK设备所得到的定位结果与已知坐标差值均在误差范围以内，故不同机型RTK的联合测量精度能够满足规范的要求。
5结论及推广
通过上述测试证明，通过统一电台频率、电台传输协议与差分数据格式等各项参数，使用不同机型的RTK设备进行联合测量是可以满足精度要求的。对于另外品牌的RTK设备，实现联合作业的方法相同，在此不做一一介绍。这种方法不但省时省力，还有效地整合了设备资源，节约了成本，可以广泛运用于大规模、多家施工单位共同参与的工程项目中。
参考文献：
[1]韩昀，王岩，雷新，GPS RTK常见作业模式的探讨.西部探矿资源，2010年第7期.
[2]姜晨光，盖玉松，黄家兴．GPS RTK系统通讯效果的测试与研究[J]．勘察科学技术，2001．
[3]张晓明，高旭光.浅谈GPS RTK测量技术的应用.合肥工业大学学报，2004[10].
论文作者:明波
论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿
论文发表时间:2016/1/13
标签：电台论文; 基准论文; 流动站论文; 测量论文; 作业论文; 频率论文; 机型论文; 《基层建设》2015年14期供稿论文;