動(dòng)態(tài)GPS在電力測量中的應(yīng)用

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高壓輸電線路建設(shè)以及改造越來越多。為了更好的設(shè)計(jì)線路走向，在節(jié)約建設(shè)成本的前提下，電力線路斷面測量的作用日益彰顯。

關(guān)鍵詞：電力測量；RTK；應(yīng)用

1 RTK簡介

RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并達(dá)到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動(dòng)站。流動(dòng)站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要采集GPS觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，同時(shí)給出厘米級定位結(jié)果，歷時(shí)不到一秒鐘。流動(dòng)站可處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動(dòng)態(tài)作業(yè)，也可在動(dòng)態(tài)條件下直接開機(jī)，并在動(dòng)態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數(shù)解固定后，即可進(jìn)行每個(gè)歷元的實(shí)時(shí)處理，只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形，則流動(dòng)站可隨時(shí)給出厘米級定位結(jié)果。

2 電力測量簡介

電力測量大體上分為斷面測量和塔（桿）位測量兩個(gè)部分。斷面測量是指沿著高壓線路的設(shè)計(jì)方向、在線路中線左右個(gè)一定寬度測量一份帶狀圖，并沿中線生成斷面圖。而塔位測量是指斷面圖做完之后，設(shè)計(jì)者按照實(shí)際的地物分布情況，設(shè)計(jì)出一條最為合理的線路，設(shè)計(jì)好塔位的實(shí)際位置，測量者按照坐標(biāo)把塔位實(shí)地排放的過程。

3 RTK在斷面測量中的應(yīng)用

斷面測量其實(shí)與常規(guī)的帶狀圖測量無異，即把帶狀范圍內(nèi)的所有地物均詳細(xì)地繪制出來。其方法如下：首先將RTK基站架設(shè)好，進(jìn)行控制點(diǎn)聯(lián)測，解算合格后即可進(jìn)行實(shí)地測量。在測量斷面圖之前先把選好的線路轉(zhuǎn)角進(jìn)行實(shí)地測量，在測量轉(zhuǎn)角坐標(biāo)時(shí)要注意測量的準(zhǔn)確性，一般實(shí)地測量三次，三次測量互差不得大于2cm。測量好轉(zhuǎn)角坐標(biāo)之后，按照線路前進(jìn)方向，依次按照轉(zhuǎn)角號進(jìn)行“建線”測量。在斷面測量時(shí)，測量范圍一定不要超過首級控制點(diǎn)的控制范圍。由于電力測量的特殊性，所以對中線附近的地物起伏要嚴(yán)格描繪，中線經(jīng)由的所有地物要實(shí)測高程，房屋、電力線、樹等要加測懸高（一般用全站儀測得），以免發(fā)生漏測較高地物而使最終的高壓線路架設(shè)無法通過的現(xiàn)象。在線路兩側(cè)有較大起伏時(shí)要注意測量風(fēng)偏。當(dāng)所有斷面都測量結(jié)束之后，即可進(jìn)行斷面圖編輯，然后按照斷面圖進(jìn)行設(shè)計(jì)排塔，然后進(jìn)行塔位實(shí)測。

4 RTK在塔位實(shí)測中的應(yīng)用

塔位測量是指按照設(shè)計(jì)的塔位坐標(biāo)實(shí)地放置塔基位置的工作。在這道測量工序中要主意每個(gè)點(diǎn)位的坐標(biāo)檢查，如果出錯(cuò)將造成不可過量的錯(cuò)誤，所以務(wù)必要小心謹(jǐn)慎。作業(yè)方法如下：將塔位坐標(biāo)依次輸入RTK手簿中，利用坐標(biāo)放樣程序認(rèn)真核實(shí)每個(gè)塔位，每個(gè)塔位要測三次，三次互差不得大于2cm。地勢起伏較大處要進(jìn)行塔基測量（一般用全站儀較方便）。

測量結(jié)束之后進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯。

5 RTK在電力測量中的主要誤差以及改正方法

應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行定位測量時(shí)，其誤差來源一般可以分為以下幾種類型：與衛(wèi)星有關(guān)的誤差；信號傳播過程中的誤差；觀測誤差和地面接收設(shè)備的誤差；采用軟件的數(shù)學(xué)模型誤差。針對以上誤差來源，結(jié)合RTK工作的特性，在具體實(shí)踐中應(yīng)該注意解決以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：

5.1 在工作開展前，應(yīng)先做星歷預(yù)報(bào)分析，且盡量挑選衛(wèi)星數(shù)多、衛(wèi)星圖形結(jié)構(gòu)好的時(shí)段進(jìn)行作業(yè)；尤其在電磁波密集的大中型城區(qū)作業(yè)時(shí)，應(yīng)做電臺信號傳播試驗(yàn)，選擇適當(dāng)?shù)念l點(diǎn)以避免TRK電臺信號被其它電磁波信號干擾。

5.2 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)安置在地勢高、對天通視條件好的高等級控制點(diǎn)上，有利于基站衛(wèi)星信號的接收和電臺數(shù)據(jù)鏈的發(fā)射。

5.3 選用質(zhì)量好的接收機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件，能夠較好的降低因接收設(shè)備帶來的誤差。而好的數(shù)據(jù)處理軟件能通過有效模型改正，削弱大部分與衛(wèi)星有關(guān)的誤差和信號傳播過程中帶來的誤差。

5.4 多進(jìn)行檢測，包括已知點(diǎn)檢測和異站重點(diǎn)檢測，這是保證RTK數(shù)據(jù)可靠性的有效方式。

5.5 求解準(zhǔn)確的地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)。

5.6 初始化的問題。RTK設(shè)備一般都支持動(dòng)態(tài)初始化，在作業(yè)過程中應(yīng)時(shí)刻注意整周模糊度處于固定狀態(tài)。對于厘米級要求的RTK作業(yè)，浮動(dòng)解的精度都是不可靠的。

6 結(jié)束語

RTK技術(shù)應(yīng)用于線路定線測量，尤其是長距離的線路定線測量，擁有常規(guī)測量技術(shù)無法比擬的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

6.1 操作簡便、作業(yè)方式靈活。定線測量可以連續(xù)進(jìn)行，也可以在任何時(shí)候從線路的任何一點(diǎn)開始，方便多臺儀器協(xié)同作業(yè)。

6.2 直觀方便，指示清晰。設(shè)計(jì)的線路在RTK操作屏上非常直觀的顯示在眼前，作業(yè)員看著指示直接上點(diǎn)放樣測量。

6.3 投入人員少、效率高。1+n的作業(yè)模式（1個(gè)基站加n臺流動(dòng)站）就相當(dāng)于n臺常規(guī)全站儀組，且每個(gè)流動(dòng)站的作業(yè)速度均要遠(yuǎn)高于常規(guī)1個(gè)作業(yè)組的作業(yè)速度。

6.4 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢核，成果可靠性增強(qiáng)。實(shí)施過程中隨時(shí)對已知點(diǎn)進(jìn)行檢測，也可方便地實(shí)現(xiàn)異站重點(diǎn)檢測等。

6.5 誤差不累積、不傳播，精度高。

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