RTK（Real - time kinematic）实时动态载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。

高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果，历时不足一秒钟。流动站可处于静止状态，也可处于运动状态；可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业，也可在动态条件下直接开机，并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后，即可进行每个历元的实时处理，只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形，则流动站可随时给出厘米级定位结果。

RTKLIB是日本东京海洋大学（Tokyo University of Marine Science and Technology）开发的一个开放源程序包，供标准与精确GNSS全球导航卫星系统应用。RTKLIB包括一个可移植的程序库和几个应用程序（AP）库。

RTKLIB的特点：

（1）支持标准的和精确的定位算法：GPS，GLONASS，QZSS准天顶卫星系统,北斗和SBAS。

（2）支持多种定位模式与GNSS实时和后处理：单点，DGPS / DGNSS，动态的，静态的，移动基线，定点，PPP运动，PPP静态和PPP定点。

（3）支持多种标准格式和协议GNSS：RINEX 2.10，2.11，2.12 OBS /NAV/ GNAV / HNAV，RINEX 3.00 OBS / NAV，RINEX 3.00CLK，RTCM V.2.3，V.3.1 RTCM 1.0，NTRIP，RTCA/DO-229C，NMEA 0183，SP3-C，IONEX 1.0，ANTEX 1.3，NGS PCV和EMS 2.0.

NVS Technologies AG公司NV08C系列GNSS模块经测定支持RTKlib应用。

随着卫星定位技术的快速发展，人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。而使用最为广泛的高精度定位技术就是RTK(实时动态定位：Real-Time Kinematic)，RTK技术的关键在于使用了GPS的载波相位观测量，并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性，通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差，从而实现高精度(分米甚至厘米级)的定位。

RTK技术在应用中遇到的最大问题就是参考站校正数据的有效作用距离。GPS误差的空间相关性随参考站和移动站距离的增加而逐渐失去线性，因此在较长距离下(单频>10km，双频>30km)，经过差分处理后的用户数据仍然含有很大的观测误差，从而导致定位精度的降低和无法解算载波相位的整周模糊。所以，为了保证得到满意的定位精度，传统的单机RTK的作业距离都非常有限。

为了克服传统RTK技术的缺陷，在20世纪90年代中期，人们提出了网络RTK技术。在网络RTK技术中，线性衰减的单点GPS误差模型被区域型的GPS网络误差模型所取代，即用多个参考站组成的GPS网络来估计一个地区的GPS误差模型，并为网络覆盖地区的用户提供校正数据。而用户收到的也不是某个实际参考站的观测数据，而是一个虚拟参考站的数据，和距离自己位置较近的某个参考网格的校正数据，因此网络RTK技术又被称为虚拟参考站技术(Virtual Reference)。

RTK系统由基准站子系统、管理控制中心子系统、数据通信子系统、用户数据中心子系统、用户应用子系统组成。

基准站子系统

基准站子系统是网络RTK系统的数据源，该子系统的稳定性和可靠性将直接影响到系统的性能。基准站子系统的功能及特性有：

①基准站为无人值守型，设备少，连接可靠，分布均匀，稳定；

②基准站具有数据保存能力，GNSS接收机内存可保留最近7天的原始观测数据；

③断电情况下，基准站可依靠自身的UPS支持运行72h以上，并向中心报警；

④按照设定的时间间隔自动将GNSS观测数据等信息通过网络传输给管理中心；

⑤具备设备完好性检测功能，定时自动对设备进行轮检，出现问题时向管理中心报告；

⑥有雷电及电涌自动防护的功能；

⑦管理中心通过远程方式，设定、控制、检测基准站的运行。

管理控制中心子系统

系统管理控制中心是整个网络RTK系统的核心，网络RTK体系是以系统管理控制中心为中心节点的星形网络，其中各基准站是网络RTK系统网络的子节点，系统管理控制中心是系统的中心节点，主要由内部网络、数据处理软件、服务器等组成，通过ADSL、SDH专网等网络通信方式实现与基准站间的连接。系统管理控制中心具有基准站管理、数据处理、系统运行监控、信息服务、网络管理、用户管理等功能。具体来讲，系统管理控制中心的主要功能有：

①数据处理。对各基准站采集并传输过来的数据进行质量分析和评价，进行多站数据综合、分流，形成系统统一的满足RTK定位服务的差分修正数据。

②系统监控。对整个GNSS基准网子系统进行自动、实时、动态的监控管理。

③信息服务。生成用户需要的服务数据，如RTK差分数据、完备性信息等。

④网络管理。整个系统管理控制中心具有多种网络接人形式，通过网络设备实现整个系统的网络管理。

⑤用户管理。系统管理控制中心通过数据库和系统管理软件实现对各类用户的管理，包括用户测量数据管理、用户登记、注册、撤销、查询、权限管理。

⑥其他功能。系统管理中心还具备自动控制、系统的完备性监测等功能。

数据通信子系统

数据通信子系统由多个基准站与管理控制中心的网络连接和管理控制中心与用户的网络连接共同组成。网络RTK系统运行需要大量的数据交换，因此需要一个高速、稳定的网络平台即数据通信子系统。数据通信子系统建设包括两方面：一是选择合理的网络通信方式，实现管理控制中心对基准站的有效管理和快速可靠的数据传输；二是对基准站资源的集中管理，为用户提供一个覆盖本地区所有基准站资源的管理方案，实现各基准站、管理中心不同网络节点之间的系统互访和资源共享。这也是数据通信子系统的功能所在。

用户数据中心子系统

用户数据中心子系统一般安置于管理中心，其功能包括实时网络数据服务和事后数据服务。用户数据中心所处理的数据可分为实时数据和事后数据两类。实时数据包括RTK定位需要的改正数据、系统的完备性信息和用户授权信息。事后数据包括各基准站采集的数据结果，供用户事后精密差分使用；其他应用类包括坐标系转换、海拔高程计算、控制点坐标。其主要功能有：

①实时数据发送。采用CDMA、GPRS通信方式与中心连接，采用包括用户名密码验证、手机号码验证、IP地址验证、GPUID验证等不同认证手段及其组合，安全地、多途径发播RTK改正数。

②信息下载。用户用FTP的方式登录网络服务器，根据时段选择下载基准站数据。

用户应用子系统

网络RTK系统用户设备主要配置有GNSS接收机及天线、GNSS接收机手簿或PDA、GPRS/CDMA通信设备。其应用领域十分广泛，如测绘、国土资源调查、导航等。此外，网络RTK技术还可以用于地籍和房地产的测量。

RTK(real time kinematic)是以载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术。其原理是将位于基准站上的GPS接收机观测的卫星数据，通过数据通信链（无线电台）实时发送出去，而位于附近的移动站GPS接收机在对卫星观测的同时，也接收来自基准站的电台信号，通过对所收到的信号进行实时处理，给出移动站的三维坐标，并估“其精度。

利用RTK测量时，至少配备两台GPS接收机，一台固定安放在基准站上，另外一台作为移动站进行点位测量。在两台接收机之间还需要数据通信链，实时将基准站上的观测数据发送给流动站。对流动站接收到的数据（卫星信号和基准站的信号）进行实时处理还需要RTK软件，其主要完成双差模糊度的求解、基线向量的解算、坐标的转换。

RTK技术可以在很短的时间内获得厘米级的定位精度，广泛应用于图根控制测量、施工放样、工程测量及地形测量等领域。但RTK也有一些缺点，主要表现在需要架设本地参考站，误差随移动站到基准站距离的增加而变大。

RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率，这在无线电上不难实现。

随着科学技术的不断发展，RTK技术已由传统的1+1或1+2发展到了广域差分系统WADGPS，有些城市建立起CORS系统，这就大大提高了RTK的测量范围，当然在数据传输方面也有了长足的进展，电台传输发展到GPRS和GSM网络传输，大大提高了数据的传输效率和范围。在仪器方面，不仅精度高而且比传统的RTK更简洁、容易操作。

基准站网模糊度的确定

网络RTK基准站间模糊度的确定是属于一种长距离静态基线模糊度求解问题。长距离静态基线模糊度解算虽然已经比较成熟，但要在十几分钟、几分钟甚至一个历元内完成网络RTK基准站网模糊度的解算，就存在一定的难度。国内外很多学者对此进行了一定的研究，并得出了很多方法。高星伟(2002)提出了网络RTK基准站的单历元整周模糊度搜索法，其主要思想是不解方程组，而直接利用观测站坐标已知、模糊度为整数和双频整周模糊度之间的线性关系三个条件进行搜索。与传统方法相比，该方法的主要优点是快速、简单、实用，并且因为是单历元模糊度搜索，所以不受周跳和电离层突变的影响。单历元整周模糊度搜索法主要分为三步：一是误差消除与计算，主要消除多路径等误差和计算对流层延迟；二是模糊度备选值的选取，在假设最大双差电离层延迟的前提下，找出该范围内的所有整周模糊度备选值；三是模糊度的确定。

区域误差模型的建立和流动站误差的计算

当基准站网的双差模糊度确定以后，基准站之间的误差就可以计算到厘米级精度，准确有效地计算出流动站误差同样是网络RTK定位技术和算法中的重要内容。影响GNSS定位的误差中，与距离相关的电离层误差、对流层误差和轨道误差是网络RTK误差处理的主要内容。其中，轨道误差可以使IGS的快速预报星历得到较好的解决；对流层误差一般是先通过模型改正，然后用参数进行估计。电离层误差是最为复杂的，因此，国内外很多学者主要对电离层误差的模型化和内插方法做了较多的研究。

传统的大地测量、工程控制测量采用三角网、导线网方法来施测，不仅费工费时，要求点间通视，而且精度分布不均匀，且在外业不知精度如何，采用常规的GPS静态测量、快速静态、伪动态方法，在外业测设过程中不能实时知道定位精度，如果测设完成后，回到内业处理后发现精度不合要求，还必须返测，而采用RTK来进行控制测量，能够实时知道定位精度，如果点位精度要求满足了，用户就可以停止观测了，而且知道观测质量如何，这样可以大大提高作业效率。如果把RTK用于公路控制测量、电力线路测量、水利工程控制测量、大地测量、则不仅可以大大减少人力强度、节省费用，而且大大提高工作效率，测一个控制点在几分钟甚至于几秒钟内就可完成。

过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点，然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图，发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码，利用大比例尺测图软件来进行测图，甚至于发展到最近的外业电子平板测图等等，都要求在测站上测四周的地貌等碎部点，这些碎部点都与测站通视，而且一般要求至少2-3人操作，需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测，采用RTK时，仅需一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上一二秒种，并同时输入特征编码，通过手簿可以实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图，这样用RTK仅需一人操作，不要求点间通视，大大提高了工作效率，采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图，如普通测图、铁路线路带状地形图的测设，公路管线地形图的测设，配合测深仪可以用于测水库地形图，航 海海洋测图等等。

施工放样是测量一个应用分支，它要求通过一定方法采用一定仪器把人为设计好的点位在实地给标定出来，过去采用常规的放样方法很多，如经纬仪交会放样，全站仪的边角放样等等，一般要放样出一个设计点位时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，在生产应用上效率不是很高，有时放样中遇到困难的情况会借助于很多方法才能放样，如果采用RTK技术放样时，仅需把设计好的点位坐标输入到电子手簿中，背着GPS接收机，它会提醒你走到要放样点的位置，既迅速又方便，由于GPS是通过坐标来直接放样的，而且精度很高也很均匀，因而在外业放样中效率会大大提高，且只需一个人操作。

RTK接收机进入基于北斗卫星导航系统的多星应用时代，成为国际首款，国内首创，拥有完全自主知识产权的多系统多频率的RTK接收机。基于北斗卫星导航系统的多星测量型接收机，采用独有的kRTK核心技术和高可靠的载波跟踪算法适应各种环境变换，为用户提供高质量定位结果。

双星系统（GPS+GLONASS双系统导航定位）是GPS RTK发展的热点，它可接收14-20颗卫星左右，是常规RTK所无法比拟的，该技术使GPS设备具备最短时间达到厘米级精度的能力与最强的抗干扰遮挡能力。

单频双星系统（GPS+GLONASS，或GPS+BDS），RTK或PPP可以得到1CM的定位精度。

VRS（Virtual Reference Station虚拟参考站）正在改善着RTK定位的质量和距离，增强RTK的可靠性，并减少OTF初始化的时间。VRS技术，可以在50Km左右时使RTK定位平面位置精度为1—2cm，并无需设立自己的基准站。其应用领域将逐渐涵盖陆地测量、地籍测量、航空摄影测量、GIS、设备控制、电子和煤气管道、变形监测、精准农业、水上测量、环境应用等诸多领域。

GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一，也是全球发展最快的三大信息产业（蜂窝网Mobile cellular/PCS、 因特网Internet/Intranet/Extranet和全球定位系统GPS）之一。GPS与计算机、通信、GIS、RS等技术的集成与融合必将使GPS技术的应用领域得到更大范围的拓广。

（RTK助力皖电东送工程）

“皖电东送”淮南至上海特高压输变电工程淮河大跨越主体工程完工.运用了国际最顶级特高压输电技术的皖电东送工程，在近200米高空，成功完成了淮河大跨越施工，再次实现了我国电网建设的突破。

特高压是指交流1000千伏及以上和直流正负800千伏及以上的电压等级。和一般输电线路相比，特高压具有输送容量大，输送距离远，电量损耗低等优点。但同时，它的技术难度和对设备的要求都是很高的，上世纪60-90年代，前苏联、美国、日本、意大利等国开展了特高压交流输电前期研究，都没能形成成熟的技术和装备。而在我国不但在特高压理论创新、技术攻关、工程实践等方面取得了全面突破，并且已经成为世界上首个，也是唯一一个成功掌握，并且实际运用了这项尖端技术的国家。

应用高精度GPS采集测量技术，可以凭借精确的GPS定位功能、厘米级采集精度、实时数据交互、高稳定的性能等特性在电力勘察设计、施工、放样等方面发挥作用，为设计、施工及决策人员提供精确的数据来源，为电力系统信息化的建设和管理提供可靠的依据。

我国已经建成并商业化运行3条特高压输电线路，包括“皖电东送”工程，正在建设的还有三条特高压线路，按照规划，我国将在特高压骨干网的基础上建成覆盖全国的智能电网，进一步缓解能源分布与使用不协调的矛盾。