[发明专利]用于施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位设备及方法

说明书

本发明公开了一种用于施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位设备及方法。本发明通过施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位设备、计算机以及施工过程北斗/GNSS高精度快速算法，快速实现施工作业区域定点高精度定位。本发明具有抗干扰能力强，定位速度快、精度高的优点。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种用于施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位设备及方法。

背景技术

现有施工测量还是基于传统的“累积测量”模式，即便用最先进的光学/激光测量设备，总是存在多次转换、累进。随着施工域不断扩大、变高，必然存在精度误差变大的现象，从而影响建筑物的使用功能。

由此可见，引入新的测量技术，改变传统的利用单一光学测量定位的思路，在施工域建立相对稳定的高精度移动控制场，是实现施工过程数字化的充要条件。

对于在测绘领域普遍应用的卫星高精度定位测量技术，虽然可在施工前期控制网布设和结构变形监测中应用，但在施工期间难以大范围推广。主要原因与施工现场干扰源过多、多路径效应明显对卫星定位的精度和时效性提出了极高要求有关。因此，具有实时定位功能的GNSSRTK技术因其定位精度最高仅能达到cm级，无法在施工过程进行精度控制。

本发明专利综合考虑施工现场的空间特征、干扰较多、多路径效应明显等特征，在传统卫星静态快速定位基础上，对观测设备、观测方法和高精度定位算法进行优化，从而实现施工过程北斗/GNSS卫星快速、高精度定位。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种抗干扰能力强、测算定位速度快、定位精度高的用于施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位设备及方法。

技术方案：

一种用于施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位设备，其特征在于，包括支座，支座上方设有调平装置，调平装置由底盘、顶盘、以及底盘、顶盘之间的连接杆组成；调平装置上方设有电子气泡、震动检测设备、激光测距设备以及棱镜；调平装置的顶部设有卫星信号接收机；激光测距仪、棱镜设于调平装置、卫星信号接收机之间。

本发明的进一步改进在于，当支座为中空的管状结构时，支座内填充有砂，用于基坑监测等须持续监测的项目，调平装置中心上方设有强制对中调平装置，震动检测设备、电子气泡设于强制对中的周围，激光测距仪、棱镜设于强制对中、卫星信号接收机之间；当支座为三角架，作为现场快速测量、定位使用，测距设备以及棱镜上下位置可互换。

一种用于施工过程的北斗/GNSS高精度快速定位方法，具体步骤为：

1）北斗/GNSS高精度定位设备中卫星信号接收器，接收北斗卫星及其他卫星信号；激光测距仪504）测量测量两个高精度定位设备的水平距离；震动检测设备测量施工震动；

2）计算机输入计算参数；

3）传数据：无线传输设备自动将卫星接收机1接受的卫星信号、激光测距仪测量的水平距离d）、震动监测仪测量的施工震动数据发送至计算机；

4）计算机读取卫星信号数据进行计算，通过短基线静态快速定位，计算监测点坐标；

5）分析计算结果，通过施工过程北斗/GNSS高精度快速算法，过滤施工干扰引起的不合理数据波动，求平均后获得卫星定位设备的坐标滤扰平均值；

6）将卫星定位设备的坐标滤扰平均值进行GNSS控制网平差，并利用全站仪测量高精度定位设备之间的空间关系进行联合平差，从而获得各卫星定位设备的精确坐标。

本发明进一步改进在于，步骤4）中在短基线北斗/GNSS静态相对定位基础上采用卡尔曼滤波估值，抑制偶发性干扰对计算精度的影响，实现逐历元计算卫星定位的坐标估算值（x,y,z）；