[发明专利]一种GPS-RTK无卫星信号点的坐标测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种GPS‑RTK无卫星信号点的坐标测量方法及装置，本发明将GPS测量装置与激光测距仪相结合，采用数学的方法间接的计算无信号地区的坐标位置。本测量装置与方法不需要额外增加测量人员，只要求作业员在无信号位置附近进行两次额外观测，并进行激光测距，记录下观测编码、测量坐标、与无信号点之间的斜距和竖直角度，即可完成外业测量。内业计算根据设计的计算方法进行自动化坐标计算，即可获取无信号位置的实际坐标值，该装置与方法极大地提高了GPS‑RTK外业观测的速度与效率，由于进行严密的数学运算，其无信号点的坐标精度相对其它方法有所提高。

技术领域

本发明涉及GPS-RTK移动测量装置及方法。

背景技术

GPS测量方法中主要包括静态、快速静态、动态测量、RTK(Real-time Kinematic)测量等，其中静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能够获得厘米级的精度，而GPS-RTK实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，极大地提高了野外作业效率。GPS-RTK作业模式如图9所示，基准站通过数据电台将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站，流动站接收来自基准站的数据，同时流动站接收GPS卫星数据，然后结合两者数据进行实时差分运算，获取当前测量目标的厘米级定位结果。在实际的GPS-RTK移动测量过程中由于地形、地物的遮挡，如屋檐下、树木下、陡坎下、高层楼房附近等，出现卫星信号弱、无卫星信号的情况，导致房屋拐角、树木位置、陡坎下沿等关键位置无法观测。

发明内容

本发明的目的是提供一种GPS-RTK无卫星信号点的坐标测量方法及装置，本发明将GPS测量装置与激光测距仪相结合，采用数学的方法间接的计算无信号地区的坐标位置。该装置与方法极大地提高了GPS-RTK外业观测的速度与效率，由于进行严密的数学运算，其无信号点的坐标精度相对其它方法有所提高。

一种GPS-RTK无卫星信号点的坐标测量装置，包括激光测距仪和GPS，其特征是该装置还包括夹持装置、固定装置、旋转连接装置、旋转轴、竖直旋转角度度盘和旋转角度度盘指针；

其中竖直旋转角度度盘固定在固定装置的一端，固定装置通过螺栓固定到GPS的对中杆上，固定装置能够在对中杆上，上下移动、水平360°自由旋转；

夹持装置将激光测距仪夹持固定到旋转轴上，旋转角度度盘指针固定在旋转轴上，且旋转角度度盘指针与夹持装置垂直；旋转轴通过旋转连接装置与固定装置连接，旋转轴能够在竖直方向360°旋转，保证旋转角度度盘指针能够随着旋转轴的旋转而同步旋转；

当旋转轴在竖直方向360°旋转时，旋转角度度盘指针能够随着旋转轴的旋转而同步旋转，此时旋转角度度盘指针在竖直旋转角度度盘上指示的数值即为无信号点的竖直角度α。

一种GPS-RTK无卫星信号点的坐标测量方法，其特征在于，该测量方法是：开始测量无信号点时，将无信号点的位置进行标记，移动GPS流动站找到GPS信号优良并能够通视无信号点的位置，整平GPS连接的对中杆，使用激光测距仪，调整夹持装置的竖直角度，照准无信号点并测距，同时记录夹持装置的竖直角度α和激光测距仪测量的斜距S，完成后在GPS手簿中输入区别其他地物编码的单独编码，并在备注中输入激光测距仪测量的斜距及竖直角度，信息记录完成后等待GPS出现固定解，固定解时测量当前辅助位置点坐标，此为无信号点的第一个辅助点，移动GPS流动站位置，采用上述方法测量当前无信号点第二个辅助点坐标、斜距及竖直角度，完成外业测量；记录当前无信号点的辅助点的测量顺序，并记录无信号点位于辅助点连接线前进方向的左侧或者右侧。

内业计算的具体方法是：首先分别求得在第一个辅助点A和第二个辅助点B测量时，根据激光测距仪测量的斜距S和本发明测得的竖直角度α，计算激光测距仪中心至无信号点的水平距离L和竖直高度h；然后根据本发明支架高度和计算的竖直高度h，计算无信号点P的高程Z_p，然后根据第一个辅助点A和第二个辅助点B计算的高程值进行平均，获取无信号点P的最终高程Z_p；