1 概述
RTK（Real Time Kinematic，实时动态）技术［1-3］是一种测绘技术，集成了卫星定位系统和数据链系统，能够为用户提供高精度定位服务。目前，RTK技术已在油气管网可行性研究、设计、施工、投产、运营全生命周期的各个阶段得到初步应用，产生了一定的经济和社会效益。本文以RTK技术原理为出发点，探索RTK技术与城镇燃气管网数字化建设的结合点，并给出了RTK测量技术在管道完整性管理中的应用案例。
2 RTK技术原理［4-10］
①RTK技术优点
卫星定位技术依据定位方式不同分为伪距法和载波相位观测法。伪距法定位是指根据卫星接收机在某一时刻获得的至少4颗卫星的伪距及已知的卫星坐标等参数，采用空间距离交汇的方法，求得接收机天线相位中心在既定坐标系中的三维坐标。这里的空间距离指的是卫星到接收机天线相位中心的距离，其值等于测距码信号到达接收机的传播时间乘光速。载波相位观测法定位，首先需要建立载波相位观测方程，然后利用泰勒级数展开使其线性化，最后通过多次迭代解线性方程组的方式计算出观测点的精确坐标。
RTK技术具有如下优点：
a.定位精度高，RTK测量系统的平面和高程定位精度可达到cm级，而普通单点定位精度在10 m左右［11-15］。
b.作业条件宽泛，无须满足两点间通视，只需满足电磁波通视。
c.无误差累积效应。
d.作业效率高。RTK测量系统可一次完成方圆10 km左右作业区的测绘。
e.操作简便，数据处理能力强。流动站在移动过程中即可完成测绘工作，数据交互能力强，能方便快捷地与计算机和其他测量仪器通信。
②RTK技术原理
在城镇燃气管网测绘的作业区域内，已经建设了若干基准站。已知基准站在某一坐标系下（如国家CGCS2000坐标系）的准确坐标（一般mm级）。基准站对GNSS卫星（包括北斗、GPS、GLONASS和Calileo卫星）进行持续观测，接收GNSS卫星播发的观测数据（伪距观测值、载波相位观测值、广播星 历数据）。然后基准站通过数据链（如4G网络）将伪距观测值、载波相位观测值以及基准站准确坐标传输到数据处理中心。
RTK作业时，流动站通过GNSS定位接收机接收GNSS卫星播发的观测数据，包括伪距观测值、载波相位观测值、广播星历数据。流动站首先利用广播星历数据应用文献［16］33-35的方法，计算出所有观测到的卫星的坐标，再利用伪距观测值及计算得到的卫星坐标，根据文献［16］110-112的方法，计算得到流动站普通单点定位坐标，作为初始坐标，定位精度5~10 m。
流动站得到初始坐标后，通过无线网络（如4G网络）将初始坐标传输到数据处理中心。数据处理中心根据流动站初始坐标，选择距离流动站较近（15 km以内）的基准站作为本次作业的基准站，将此基准站称为选定基准站。数据处理中心通过数据链（如4G网络），按照流动站固有的用户名及ID号，将差分数据（选定基准站接收的伪距观测值、载波相位观测值以及选定基准站的准确坐标）立即反馈给流动站。
数据处理中心从流动站发送初始坐标开始，以一定频率发送差分数据，直到流动站作业结束，流动站退出服务，数据处理中心停止发送差分数据。
流动站根据差分数据和自身同步接收的GNSS卫星播发的观测数据，采用文献［16］116-118方法，解算得到流动站位置（cm级定位结果）。
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动态定位［17］。
