[發明專利]一種GNSS動態測量精度檢驗系統及方法

無效

• 申請號: 201310365900.1
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103399326A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 章迪;郭際明;覃發超;程鋒;伍孟琪
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于測量領域，尤其涉及一種GNSS（全球衛星導航系統）動態測量精度檢驗系統及方法。

背景技術

GNSS動態測量可以分為實時處理和后處理兩種，其中精度最高的兩種方法是以載波相位為觀測值的RTK（實時動態）和PPK（后處理動態）。兩種方法都包含參考站和流動站兩大部分，區別在于：在RTK模式下，參考站的觀測信息通過數據鏈路實時地傳送給流動站，而在PPK模式下，參考站與流動站不進行實時通訊，需要測量完成后匯總二者的觀測數據進行相對定位，PPK的精度理論上要略高。

GNSS接收機的標稱精度通常是：平面10mm+1ppm，高程20mm+1ppm。實際GNSS測量時其精度受到觀測環境、衛星數量等多種條件制約，因此不可能采用一個公式進行統一表達。在各種文獻中，當討論GNSS測量精度時，通常都將RTK和PPK的測量精度籠統地表述為厘米級。

在某一特定環境下進行某一項具體的測量工作時，或者科學研究中對某種算法進行檢驗時，都希望能精確獲取GNSS測量精度的具體數值。目前，通常采用兩種方法：第一種是以靜態的方法模擬動態，即將流動站接收機實際靜止在某個位置，但是仍然按照動態的模式給出坐標結果，根據結果的離散程度來計算精度。這樣做的缺點是沒有真實的動態環境，流動站接收機在連續運動模式下的多路徑、周跳等問題在觀測值中得不到體現。第二種是真實的動態，采用多種不同的數據處理軟件進行處理，以某一種軟件計算的結果作為真值，將另一種軟件計算的結果與之比較來計算精度。這種方法的缺點是將某種軟件計算的結果作為真值缺乏嚴密性，因為不論采用何種軟件，GNSS本身的觀測值精度并不會改變。

智能型全站儀又稱為測量機器人，是一種高精度、自動化的全站儀，具有馬達驅動、自動照準、自動跟蹤測量等功能，測角精度可以達到0.5秒、測距精度可以達到0.6mm+1ppm。自動跟蹤測量通常與360度棱鏡配合使用，當被測對象處于運動狀態時，能夠隨時測量被測對象的位置。但全站儀測量結果不能直接用于檢定GNSS動態測量的精度，原因在于二者的坐標系不同。GNSS測量結果一般是地心地固坐標系；而全站儀測量結果則是站心坐標系，其坐標系的定義通過測站坐標和后視點確定。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明有效結合了全站儀和GNSS的特點，并提出了一種GNSS動態測量精度檢驗系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

（一）一種GNSS動態測量精度檢驗系統，包括：

（1）由兩個及以上控制點構成的控制網，用于提供方位基準；

（2）頂部帶有GNSS天線連接裝置的360度棱鏡；

（3）頂部帶有GNSS天線連接裝置的自動跟蹤測量模塊，用來確定360度棱鏡的坐標；

（4）GNSS流動站，用于確定其接收機天線相位中心坐標；

（5）GNSS參考站，用于為GNSS流動站提供差分信號，同時為自動跟蹤測量模塊提供時間基準；

（6）數據鏈路，用于GNSS流動站和GNSS參考站之間的通訊；

（7）運動載體，用來放置360度棱鏡；

其中：

GNSS參考站接收機天線通過自動跟蹤測量模塊頂部的GNSS天線連接裝置安置于自動跟蹤測量模塊頂部，GNSS流動站接收機天線通過360度棱鏡頂部的GNSS天線連接裝置安置于360度棱鏡頂部，360度棱鏡置于運動載體上，GNSS流動站與GNSS參考站通過數據鏈路相連，GNSS參考站與自動跟蹤測量模塊通過通訊模塊進行通信。

上述自動跟蹤測量模塊為帶自動跟蹤測量功能的全站儀。

上述數據鏈路為數傳電臺、互聯網或通訊電纜。

上述控制點標志為觀測墩或三角架。

上述通訊模塊為通訊電纜或藍牙。

（二）一種GNSS動態測量精度檢驗系統的檢驗方法，包括步驟：

步驟1，根據控制網精度指標布設控制點，獲取控制點的地心坐標，并將控制點的地心坐標轉換為平面坐標和大地高，作為已知坐標；

步驟2，將自動跟蹤測量模塊置于一控制點，將360度棱鏡置于另一控制點，以所述的一控制點的已知坐標為測站坐標，同時作為GNSS參考站坐標，以所述的另一控制點為后視，完成自動跟蹤測量模塊的定向；