一、RTK测量现状

随着科技的进步,RTK设备已经成为测量工作中不可或缺的一部分,不管是野外勘测,还是城市地形图绘制,RTK设备都能大显身手,帮助测量人员快速完成测量任务。

但是在使用RTK测量时,测量人员可能会遇到一些困难环境,比如茂密的树林或是高楼大厦之间,那么在这种环境中,RTK设备可能会遇到固定慢,或者持续浮点解的问题。

一般来说,遇到这种情况,测量人员可能会选择使用全站仪来补测,全站仪虽然不容易受环境影响,但是复杂环境中频繁的搬站设站无形中降低了测量人员的工作效率。

二、过去如何解决

RTK数据的状态变化为一般为导航解/单点解->差分解/浮点解->固定解,其中导航解测量精度为米级,差分解/浮点解测量精度为亚米级至分米级,无法满足测量工作的需要,因此测量人员一般情况下需要等待RTK固定后才能开始作业。

但是当测量人员在RTK可用性较差的困难环境中作业时,RTK很难稳定保持在固定解状态。过去徕卡测量为测量人员提供了xRTK功能来提升困难环境中RTK的可用性。

xRTK功能提供了一种新的RTK解类型——xRTK解。

当xRTK功能处于开启状态时,一旦测量人员来到RTK无法固定的困难环境,xRTK功能将自动为用户提供精度优于差分解/浮点解的xRTK解。

xRTK解能够在困难环境中为测量人员提供分米级的定位成果(三维精度约20厘米),大大提升了困难环境中RTK可用性和测量人员的工作效率。

三、RTK性能全面提升
虽然xRTK功能能够提升困难环境下RTK的可用性,但是xRTK解精度仅为分米级,在面对测量精度要求较高的测量工作时,仍然无法提供令人满意的测量成果。

为了提升困难环境中RTK的可用性,改善测量人员的测量体验,2021年6月,徕卡测量在Captivate 6.5版本中推出了多路径减弱和干扰抑制两项新功能,多路径减弱功能能够显著降低多径效应对RTK性能的影响,而干扰抑制功能能够为测量人员提供更优质的卫星跟踪信号,这两项功能配合使用能够显著提升各种测量环境中徕卡GS接收机的RTK可用性。

虽然这两项功能已经使徕卡GS接收机在各种环境中RTK可用性有了明显提升,但是徕卡测量没有止步于此,在最近发布的徕卡Captivate 7.5版本中,我们对RTK定位的数学模型和解算策略进行了全面的改进和优化,大幅提升了徕卡GS接收机在困难环境中RTK的固定速度和可用性。本次更新后,测量人员在困难环境中使用徕卡GS接收机测量时,不仅RTK可用性更高,而且相同条件下RTK固定速度和测量成果可靠性都有显著提升。

四、性能实测
为了验证Captivate 7.5版本是否真的提升了困难环境中RTK固定速度以及可用性,我们进行了以下几项测试。
01

我们选择了良好、一般以及困难三个不同的测试环境,使用相同型号徕卡GS接收机分别安装Captivate 7.03和Captivate 7.5固件来测试在不同环境中RTK可用性的变化。

从图中可以看出,相比于Captivate 7.03版本, 安装了Captivate 7.5的GS流动站在在一般环境中,RTK可用性提升14.6% ,在困难环境中RTK可用性提升27.1%!
02
我们使用相同型号徕卡GS接收机分别安装Captivate 7.03和Captivate 7.5固件,在困难环境中分别测量50个点来测试RTK固定速度的变化。

从图中可以看出,相比于Captivate 7.03版本, 安装了Captivate 7.5固件的GS流动站在困难环境中,RTK平均固定速度从46.2秒降低至15.3秒,平均固定速度得到了明显的提升!
通过以上两个测试,我们可以看出,装有徕卡Captivate 7.5版本固件GS接收机的在困难环境中RTK可用性提升达到27%,固定速度明显加快,相比于之前版本,RTK性能获得了全面的提升。
五、总结

随着RTK设备的广泛使用,RTK所面临的测量环境也是越来越复杂和困难,为了让测量人员能够更轻松地面对多样的测量环境,徕卡测量不断推陈出新,提升RTK的性能表现。

  • 徕卡Captivate v6.5:新增干扰抑制和多路径减弱功能,全面提升接收到的卫星信号质量。

  • 徕卡Captivate v7.5:RTK算法全面优化,大幅提升RTK在各种环境中的性能表现。

  • To be continued……