惯导RTK技术的定位原理和工程应用实践

张想平; 杨明光

doi:10.12265/j.gnss.2021121601

惯导RTK技术的定位原理和工程应用实践

doi: 10.12265/j.gnss.2021121601

张想平^,,
杨明光

兰州市城市建设设计院, 兰州 730030

详细信息

作者简介:
张想平：(1975-)，男，高级工程师，研究方向为工程测量领域

杨明光：(1965-)，男，正高级工程师，研究方向为工程测量领域

通讯作者:
张想平 E-mail:64458104@qq.com

中图分类号: P228.4；P258
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出版历程
- 收稿日期: 2021-12-16
- 网络出版日期: 2022-06-14

Positioning principle and engineering application practice of Inertial Navigation System RTK technology

Lanzhou City Urban Construction Design Institute, Lanzhou 730030, China

摘要

摘要: 传统的实时动态定位(RTK)技术测量时必须使全球卫星导航系统(GNSS)接收机天线相位中心与测量点保持相对垂直才能够保证测量成果精度，测量时一般要架设三脚架；当使用对中杆测量时，测量者必须保证对中杆水准气泡相对居中才能保证测量成果的精度，测量过程较为费时费力. 惯性导航系统(INS)的出现，改变了人们对传统RTK测绘技术的应用习惯，测量过程中一般不需要架设三脚架，测量对中杆在一定范围内保持任意的倾斜状态，测量过程相对轻松自如，大大减轻了测量工作劳动强度，提高了测绘工作效率. 论文主要分析了INS的定位原理和其技术优势，并强调了只有熟练掌握惯导RTK技术在实际应用中的注意事项，才能使其发挥最大的效益与效率.
- 惯性导航系统(INS) /
- 原理 /
- 工程实践 /
- 精度 /
- 工作效率
Abstract: When using the traditional real-time dynamic positioning (RTK) technology, one must keep the antenna phase center of the Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver relatively perpendicular to the measurement point during the measurement to ensure the accuracy of the measurement results. Generally a tripod should be erected. When using the centering rod for measurement, the surveyor must ensure that the leveling bubble of the centering rod call is relatively centered in order to ensure the accuracy of the measurement results. The measurement process is time-consuming and laborious. The emergence of Inertial Navigation System (INS) technology has changed the traditional habit of RTK Surveying and mapping technology. In the measurement process, there is generally no need to erect a tripod, and the measuring centering rod maintain an arbitrary tilt state within a certain range. The measurement process is relatively easy and free, which greatly reduces the labor intensity of measurement and improves the efficiency of surveying and mapping. This paper mainly analyzes the positioning principle and technical advantages of INS technology, and emphasizes that only by mastering the precautions of INS RTK technology in practical application, can it give full play to its maximum benefit and efficiency.
- Inertial Navigation System (INS) technology /
- principle /
- engineering practice /
- accuracy /
- work efficiency.

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表 1 INS技术和非INS技术在已知点上放样结果进行比较 m

点号	华测中绘i90系列INS RTK 放样同已知点坐标较差			应用徕卡 Viva GS16系列非INS RTK技术同已知点坐标较差
点号	ΔX	ΔY	ΔZ	ΔX	ΔY	ΔZ
YZ01	–0.018	0.015	0.018	–0.021	0.018	0.022
YZ02	0.019	–0.011	–0.016	0.023	–0.019	–0.021
G005	–0.015	0.016	–0.019	–0.017	0.180	–0.017
YZ04	0.021	–0.021	0.026	0.024	–0.023	0.026
G007	0.019	0.010	0.018	–0.021	0.150	0.019
YZ06	–0.023	–0.012	–0.021	–0.022	0.023	–0.025
YZ07	–0.016	0.014	0.018	–0.018	0.015	0.017
YZ08	0.022	–0.016	–0.023	0.023	–0.021	–0.022
YZ09	–0.019	0.015	0.018	–0.016	0.014	0.021
G011	0.020	–0.014	–0.015	0.023	–0.020	–0.025
YZ11	–0.018	0.015	–0.018	–0.017	0.024	–0.020
G013	0.013	–0.021	0.017	0.021	0.023	0.019

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表 2 INS技术和非INS RTK技术在不同环境中测量过程比较

测量项目仪器设备	普通平房	两层楼房	三层楼房	树荫下	柱状地物
非INS RTK	固定解，接收机需高过屋顶，高程数据不可用	多数为浮动解，偶尔可固定，数据不符合限差要求	导航解，平面和高程数据均不符合限差要求	多数情况为浮动解，数据不可用	固定解，机身占一定空间，平面数据误差大
INS RTK	固定解，平面和高程数据均符合限差要求	一般可快速固定，数据符合限差要求	稍等待即可实现固定解，数据能够达到限差要求	固定解，数据符合限差要求	固定解，平面和高程数据符合限差要求

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表 3 应用非INS技术的测量成果质量检测

检查点数	&≤3	3≤&≤4	4≤&≤5	≥5
1706	1576	219	11	0

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