引言
隨著衛星定位技術的快速發展，人們對快速高精度位置信息的需求也日益強烈。而目前使用最為廣泛的快速高精度定位技術就是RTK（實時動態定位：Real-Time Kinematic），RTK技術的關鍵在於使用了GPS的載波相位觀測量，並利用了參考站和移動站之間觀測誤差的空間相關性，通過差分的方式除去移動站觀測數據中的大部分誤差，從而實現高精度（分米甚至釐米級）的定位。
1 RTK原理及實現條件
1.1 RTK的基本原理
RTK系統由一個基準站、若干個流動站及無線電通訊系統三部分組成。基準站包括GPS接收機、GPS天線、無線電通訊發射系統、供GPS接收機和無線電臺使用的電源及基準站控制器等部分。流動站由以下幾個部分組成：GPS接收機、GPS天線、無線電通訊接收系統、供GPS接收機和無線電使用的電源及流動站控制器等部分。
基準站把接收到的所有衛星信息（包括偽距和載波相位觀測值）和基準站的一些信息（如基準站坐標天線高等）都通過無線電通訊系統傳遞到流動站，流動站在接收衛星數據的同時也接收基準站傳遞的衛星數據。在流動站完成初始化後，把接收到的基準站信息傳遞到控制器內並將基準站的載波觀測信號與本身接收到的載波觀測信號進行差分處理，即可實時求得移動站的坐標。
2.2 RTK正常工作的基本條件
（1）基準站和移動站同時接收到5顆以上的GPS衛星信號。
（2）基準站和移動站同時接收到衛星信號，且移動站接收到基準站發出的差分信號。
（3）移動站要連續接收GPS衛星信號和基準站發出的差分信號。即移動站遷站過程中不能關機，不能失鎖，否則RTK須重新初始化。
2 RTK技術的優缺點
2.1 RTK技術的優點
（1）作業效率高。在一般的地形條件下，高質量的RTK設站一次即可測完4km半徑內測區的點位測量，大大減少了傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的「搬站」次數。只需一人操作，在一般的電磁波環境下幾秒鐘即可獲得一組移動站的坐標，作業速度快，勞動強度低，節省了外業費用，提高了勞動效率。
（2）定位精度高，數據安全可靠，沒有誤差積累。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業半徑範圍內（一般為4km），RTK的平面精度和高程精度都能達到釐米級，完全可以滿足一般工程測量的精度。如ASHTECH的Z-X RTK的點位測量精度可優於2.5cm。
（3）降低了作業條件要求。RTK技術不要求兩點滿足光學通視，只要求滿足「電磁波通視」。因此，和傳統測量相比，RTK技術受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小，在傳統測量看來由於地形複雜、地物障礙而造成的困難通視地區，只要滿足RTK的基本工作條件，它也能輕鬆地進行快速的高精度定位作業，使測量工作變得更輕鬆、更容易。
（4）RTK作業自動化、集成化程度高，測繪功能強大。RTK可勝任各種地形地籍測量的內、外業或工程放樣工作。移動站利用其控制器內裝備的軟體控制系統，無須人工幹預便可自動實現多種測繪功能，使輔助測量工作極大減少，減少人為誤差，保證了作業精度。
（5）操作簡便，容易使用，數據處理能力強。只要在設站時進行簡單的設置，就可以邊走邊獲得測量結果坐標或進行坐標放樣。
2.2 RTK技術的不足及其應對措施
（1）受衛星狀況限制。當衛星系統位置對美國境內是最佳的時候，世界上有些國家在某一確定的時間段不能很好地被衛星所覆蓋，容易產生假值。另外，在高山峽谷深處及密集森林區，城市高樓密布區，衛星信號被遮擋的時間較長，使一天中可用於作業的時間受到限制。產生假值問題採用RTK測量成果的質量控制方法可以發現，作業時間受限制可通過選擇作業時間來解決。
（2）天空環境影響。白天中午前後，由於受到電離層的幹擾比較大，功用衛星數較少，RTK系統經常接收不到5顆衛星，因而初始化時間長，甚至不能初始化，也就無法進行測量。
（3）數據鏈傳輸受幹擾和限制、作業半徑比標稱距離小的問題。RTK數據鏈傳輸易受到障礙物如高大山體、高大建築物和各種高頻信號源的幹擾，在傳輸過程中衰減嚴重，嚴重影響作業精度和作業半徑。在地形起伏，高差較大的山區和城鎮密樓區數據鏈傳輸信號受到限制，另外，當RTK作業半徑超過一定距離（一般為幾公裡，每種機型在不同的環境又各不相同）時，測量結果誤差就會超限，所以RTK的實際作業有效半徑比其標稱半徑要小很多，工程實踐和專門研究都證明了這一點。解決這類問題的有效辦法是把基準站布設在測區中央的最高點上。
（4）初始化能力和所需時間問題。在山區，一般林區，城鎮密樓區等地作業時，GPS衛星信號被阻擋機會較多，容易造成失鎖，採用RTK作業時有時需要經常重新初始化。這樣測量的精度和效率都會受影響。解決這類問題的辦法主要是選用初始化能力強、所需時間短的RTK機型，如擁有先進技術的ASHTECHZ-X雙頻RTK測量系統，它能夠在困難條件下快速初始化而獲得釐米級精度。
（5）高程異常問題。RTK作業模式要求高程的轉換必須精確，但我國現有的高程異常模型在有些地區，尤其是山區，存在較大誤差，在有些地區還是空白，這就使得將GPS大地高程轉換至正常高系統的工作變得相當困難，精度也不均勻。
（6）電量不足問題。RTK耗電量較大，需要大容量電池、電瓶才能保證連續作業，在電力供應缺乏的偏遠作業區受到限制較大。
（7）精度和穩定性問題。RTK測量的精度和穩定性都不及全站儀，特別是在穩定性方面，這是由於RTK較容易受衛星狀況、天氣狀況、數據鏈傳輸狀況影響的緣故。不同質量的RTK系統，其精度和穩定性差別較大。要解決此類問題，首先就是要選用精度和穩定性能夠都較好的高質量機種，然後，要在布設控制點時要多布設一些「多餘」控制點，作為RTK測量成果質量控制的檢核點。
3 結論及展望
3.1 結論
（1）RTK省時高效，在一般條件下，能很快完成初始化（一般為十幾秒，快的幾秒）。在有遮擋的情況下或衛星分布不好時，初始化時間較長，有時甚至不能完成初始化。
（2）在滿足「電磁波通視」的情況下，RTK工作半徑能達到十幾公裡，在RTK的有效工作半徑內，能達到釐米級精度，且平面精度要優於高程精度，可靠性好。
（3）RTK測量受信號遮擋情況、到基準站距離、衛星分布、天氣條件等的影響，因此RTK實際作業時的關鍵問題是「選擇」，包括選擇機型，選擇基準站控制點和作業時段，選擇衛星高度角和數據鏈頻率。
（4）RTK的關鍵技術是整周模糊度的快速解算和數據鏈的傳送技術，這些技術的不同表現出各種機型功能質量高低的差異，RTK系統得質量越高，其初始化能力越強，受環境的限制越小，所需時間越短，精度越高，作業半徑越大，因而效率也就越高。
3.2 展望
GPS RTK技術的強大功能和潛力尚未充分挖掘，與GIS集成、實時控制、綜合自動化作業是未來的發展方向，隨著科技的不斷進步，精度更高、初始化速度更快、環境限制性更小、抗幹擾能力更強的RTK系統將會很快出現。