一种高精度的一种高精度的GPS-RTK定位技术设计与实现定位技术设计与实现
传统的实时动态(Real Time Kinematic,RTK)定位技术通过数传电台在基准站与流动站之间传输差分数据,这样
传输距离有限并且容易受到外界因素的干扰,从而影响定位精度。提出以S5PV210微处理器为核心,在Linux 嵌
入式平台下采用3G无线通信技术在流动站与CORS中心建立数据链,实现了一种实用的RTK定位技术。介绍了
终端机的系统结构及工作原理,阐述了硬件模块和软件系统的实现方法。该系统具有数据传输稳定、定位精度
高、实用性强等特点。测试结果表明,该终端运行稳定并可以达到厘米级的定位精度。
0 引言引言
RTK定位技术是利用全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)进行实时动态相对定位的技术,由于
RTK定位技术具有实时性好、位置精度高等优点,是地形测图、施工放样等领域中不可缺少的设备
[1]
。
传统的RTK定位技术在作业时,首先需要手动架设基准站,然后通过无线数传电台以数据链的形式在基准站与流动站之间
传输差分数据
[2]
。但是,有效作业距离一般只有10 km左右,同时在作业时还容易受到树木、建筑物的遮挡,导致数据传输不
稳定,使定位精度降低。
随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展,许多城市建立了连续运行参考站(Continusly Operating
Reference Station,CORS)系统
[3]
。本文针对传统数据传输方式的不足之处,结合CORS系统实现了一种高精度的RTK定位技
术。该技术采用3G网络通信技术建立数据传输链路,这样数据传输更加稳定可靠,传输距离更远,同时网络设备功耗低、结
构小巧,方便操作。
1 RTK定位技术的原理定位技术的原理
RTK技术基本原理是建立在实时处理的两个测站的载波相位基础上的,首先基准站通过数据链实时将观测到的载波相位测
量值和自身的坐标信息一起发送给移动站。移动站接收GPS卫星信号的载波相位和来自基准站的载波相位测量值,利用基准
站与流动站之间观测误差的空间相关性,通过差分的方式减小流动站观测数据中的大部分误差,组成相位差分观测值进行实时
处理,解算出观测点的坐标
[4]
。RTK定位技术的原理框图如图1所示。
2 系统结构设计与功能概述系统结构设计与功能概述
根据RTK终端系统的设计需求,系统结构中的3个核心模块分别是:微处理器模块、GPS模块、3G网络模块。电源模块主
要是为系统各模块提供安全可靠的电源保障。各个模块的连接如图2所示。
2.1 S5PV210微处理器微处理器
本系统选用了三星公司推出的S5PV210应用处理器
[5]
,S5PV210采用了ARM CortexTM-A8内核,ARM V7指令集主频可达
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