[發明專利]一種GPS-RTK無衛星信號點的坐標測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201710966461.8
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107831519B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 姚頑強;鄭俊良;張詠;程前進
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

本發明公開了一種GPS?RTK無衛星信號點的坐標測量方法及裝置，本發明將GPS測量裝置與激光測距儀相結合，采用數學的方法間接的計算無信號地區的坐標位置。本測量裝置與方法不需要額外增加測量人員，只要求作業員在無信號位置附近進行兩次額外觀測，并進行激光測距，記錄下觀測編碼、測量坐標、與無信號點之間的斜距和豎直角度，即可完成外業測量。內業計算根據設計的計算方法進行自動化坐標計算，即可獲取無信號位置的實際坐標值，該裝置與方法極大地提高了GPS?RTK外業觀測的速度與效率，由于進行嚴密的數學運算，其無信號點的坐標精度相對其它方法有所提高。

技術領域

本發明涉及GPS-RTK移動測量裝置及方法。

背景技術

GPS測量方法中主要包括靜態、快速靜態、動態測量、RTK(Real-time Kinematic)測量等，其中靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能夠獲得厘米級的精度，而GPS-RTK實時差分定位是一種能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，極大地提高了野外作業效率。GPS-RTK作業模式如圖9所示，基準站通過數據電臺將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站，流動站接收來自基準站的數據，同時流動站接收GPS衛星數據，然后結合兩者數據進行實時差分運算，獲取當前測量目標的厘米級定位結果。在實際的GPS-RTK移動測量過程中由于地形、地物的遮擋，如屋檐下、樹木下、陡坎下、高層樓房附近等，出現衛星信號弱、無衛星信號的情況，導致房屋拐角、樹木位置、陡坎下沿等關鍵位置無法觀測。

發明內容

本發明的目的是提供一種GPS-RTK無衛星信號點的坐標測量方法及裝置，本發明將GPS測量裝置與激光測距儀相結合，采用數學的方法間接的計算無信號地區的坐標位置。該裝置與方法極大地提高了GPS-RTK外業觀測的速度與效率，由于進行嚴密的數學運算，其無信號點的坐標精度相對其它方法有所提高。

一種GPS-RTK無衛星信號點的坐標測量裝置，包括激光測距儀和GPS，其特征是該裝置還包括夾持裝置、固定裝置、旋轉連接裝置、旋轉軸、豎直旋轉角度度盤和旋轉角度度盤指針；

其中豎直旋轉角度度盤固定在固定裝置的一端，固定裝置通過螺栓固定到GPS的對中桿上，固定裝置能夠在對中桿上，上下移動、水平360°自由旋轉；

夾持裝置將激光測距儀夾持固定到旋轉軸上，旋轉角度度盤指針固定在旋轉軸上，且旋轉角度度盤指針與夾持裝置垂直；旋轉軸通過旋轉連接裝置與固定裝置連接，旋轉軸能夠在豎直方向360°旋轉，保證旋轉角度度盤指針能夠隨著旋轉軸的旋轉而同步旋轉；

當旋轉軸在豎直方向360°旋轉時，旋轉角度度盤指針能夠隨著旋轉軸的旋轉而同步旋轉，此時旋轉角度度盤指針在豎直旋轉角度度盤上指示的數值即為無信號點的豎直角度α。

一種GPS-RTK無衛星信號點的坐標測量方法，其特征在于，該測量方法是：開始測量無信號點時，將無信號點的位置進行標記，移動GPS流動站找到GPS信號優良并能夠通視無信號點的位置，整平GPS連接的對中桿，使用激光測距儀，調整夾持裝置的豎直角度，照準無信號點并測距，同時記錄夾持裝置的豎直角度α和激光測距儀測量的斜距S，完成后在GPS手簿中輸入區別其他地物編碼的單獨編碼，并在備注中輸入激光測距儀測量的斜距及豎直角度，信息記錄完成后等待GPS出現固定解，固定解時測量當前輔助位置點坐標，此為無信號點的第一個輔助點，移動GPS流動站位置，采用上述方法測量當前無信號點第二個輔助點坐標、斜距及豎直角度，完成外業測量；記錄當前無信號點的輔助點的測量順序，并記錄無信號點位于輔助點連接線前進方向的左側或者右側。

內業計算的具體方法是：首先分別求得在第一個輔助點A和第二個輔助點B測量時，根據激光測距儀測量的斜距S和本發明測得的豎直角度α，計算激光測距儀中心至無信號點的水平距離L和豎直高度h；然后根據本發明支架高度和計算的豎直高度h，計算無信號點P的高程Z_p，然后根據第一個輔助點A和第二個輔助點B計算的高程值進行平均，獲取無信號點P的最終高程Z_p；