[發明專利]一種基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法

有效

• 申請號: 202010566206.6
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111780730B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 金衛鋒;楊興旺;張亞東;張獻州;陳錚;李超;鄭旭東
• 申請（專利權）人: 上海鐵路北斗測量工程技術有限公司;西南交通大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C15/02;G01S19/42;G06F17/10
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據待測區域構建工程橢球面；

S2、將待放樣點的平面坐標通過高斯反算得到待放樣點的大地坐標；

S3、將待放樣點的大地坐標輸入GNSS系統中，定位出實際工程點位置；

步驟S1包括以下步驟：

S11、通過待測區域的緯度計算待測區域的平均曲率半徑；

S12、將待測區域的所有待放樣點的大地高取平均，作為待測區域的平均大地高；

S13、根據待測區域的平均曲率半徑和平均大地高，計算工程橢球的長半軸及其扁率；

S14、根據工程橢球的長半軸及其扁率構建工程橢球面；

步驟S13中工程橢球的長半軸的計算公式為：

所述工程橢球的扁率為：

alpha＝1-a(1-e²) (2)

其中，a為工程橢球面的長半軸，R_m為國家參考橢球面一點的平均曲率半徑，H_m為待測區域平均大地高，B_m為待測區域平均緯度，e為工程橢球面的偏心率，alpha為工程橢球面的扁率。

2.根據權利要求1所述的基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法，其特征在于，所述步驟S2中待放樣點的大地坐標的計算公式為：

t_f＝tanB_f (5)η_f²＝e²cos²B_f (6)

其中，y為待放樣點在待測區域的縱坐標，B為待放樣點的大地坐標的橫坐標，L為待放樣點的大地坐標的縱坐標，t_f為時角導數值，M_f為卯酉圈曲率半徑導數值，N_f為子午圈曲率半徑導數值，B_f為底點緯度，η_f為垂線偏差在卯酉圈上的分量，L₀為中央子午線精度。

3.根據權利要求2所述的基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法，其特征在于，所述底點緯度B_f的計算方法為：

A1、將迭代底點緯度的初始值設置為其中，i為迭代次數，X為自赤道量起的子午線弧長，a₀為中間變量；

A2、將迭代底點緯度通過迭代公式進行迭代，直至：其中ε為極小的閾值；

A3、將步驟A2最終得到的迭代底點緯度賦值給底點緯度B_f。

4.根據權利要求3所述的基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法，其特征在于，所述步驟A1中中間變量a₀的計算公式為：

5.根據權利要求3所述的基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法，其特征在于，所述步驟A2中的迭代公式為：

其中，F為迭代緯度函數，a₂,a₄,a₆,a₈均為中間變量。

6.根據權利要求5所述的基于橢球面計算的GNSS三維放樣定位方法，其特征在于，所述中間變量a₂,a₄,a₆,a₈的計算公式為：