[发明专利]实时数据采集传输和处理的GNSS毫米级施工放样系统

说明书

本发明公开了一种实时数据采集传输和处理的GNSS毫米级施工放样系统，包括地面持续参考站、实际作业部分和解算服务器；通过互联网技术将静态数据实时上传，PPK和快速静态两种解算函数由原来桌面端软件部署在服务器上，同时采用PPK和快速静态两种GNSS定位技术提高放样结果的精度和可靠性，实现得到的放样结果满足毫米级施工放样的精度要求。本发明充分利用互联网特性，将静态数据进行了实时传输、云端解算功能，在确保了毫米精度的同时减少了时间成本的投入，使近海施工方案精度有显著提升。

技术领域

本发明属于海上建筑施工技术领域，尤其涉及一种实时数据采集传输和处理的GNSS毫米级施工放样系统。

背景技术

GNSS在工程测量中的应用，多以静态相对定位测量和实时动态测量(Real-TimeKinematic，RTK)模式为主，前者主要应用于各类平面控制网建网，后者主要应用于±(2～5)cm精度要求的动态测量场景，如图1所示。常规RTK测量时，基准站将已知坐标和接收的观测数据，由数据链路发送到流动站，在流动站上完成差分观测方程的构建，然后进行解算并定位。由于移动目标位置不断变化，所以RTK技术采用单历元观测解算。只有在完成整周模糊度固定的前提下，且保持信号锁定的情况下，RTK才可以解算和定位。由于RTK测量时用于整周模糊度固定的时间较短，数据量有限，再加上环境条件(如大面积水面的多路径效应)的影响，导致GNSS RTK测量精度很难达到毫米量级。

GNSS PPK和快速静态测量分别采用了不同的数据处理策略。PPK实时测量的数据后处理，虽然也是单历元算法，但可以采用前向、后向、双向、多向滤波的方法，把时段内的所有观测数据都利用上，提高了整周模糊度固定的准确性和最终定位结果的精度。快速静态测量方法的待定参数数量少，多余观测量相对较多，采用构网整体平差计算，定位结果的可靠性和精度也得到了提高。这两种方法都以高采样率(1Hz)外业观测为前提，在有限的作业时间内适度提高数据量，通过增加多余观测的方法提高GNSS的定位精度。

RTK技术采取单历元实时定位的方式，单历元实时定位虽然有助于加快数据处理的时间，但也导致了可用数据量有限，再加上环境条件(如大面积水面的多路径效应)的影响，导致GNSS RTK测量精度很难达到毫米量级，难以应用在精密工程施工领域。

PPK和快速静态解算都是在原始静态数据的情况下进行二次解算以获取精确位置坐标。但按照原始方法，需要在已知点位置，安放RTK采集静态数据，随后在测量点位置也采集原始静态数据。随后将两处地点采集通过物理介质(U盘)拷贝，再通过桌面端软件进行连接解算，获取测量位置。此方法耗费时间长，获取数据操作复杂，难以在放样过程种使用。

发明内容

为了解决在近海区域高精度施工时，RTK技术解算的不可靠性，PPK技术和快速静态解算技术的复杂性。本发明提供一种实时数据采集传输和处理的GNSS毫米级施工放样系统。

本发明的一种实时数据采集传输和处理的GNSS毫米级施工放样系统，包括地面持续参考站、实际作业部分和解算服务器。

地面持续参考站：

放样点区域周边选择二个稳定的位置建造强制观测墩，各架设一台基准站型接收机，与已知站点进行静态联测，计算得到这二个基准点的坐标，作为后续GNSS施工放样的参考站；二个基准点的坐标需要进行定期复核检查，以保证参考站结果的正确性。

实际作业部分：

在放样点位附近的一个已知点上架设一台一体式接收机作为流动站，使用电子手簿采集5分钟的GNSS数据，并将观测数据使用移动无线传输技术自动传送到远程云平台的服务器中；使用两个基准站分别按照PPK和快速静态两种模式自动计算流动站坐标，计算的定位坐标结果在2分钟内回传到流动站的电子手簿上，当流动站的实测坐标与该已知点的已知各坐标分量差值均小于±1cm时，说明本次放样参数配置和定位结果正确，进行后续正式的施工放样工作。

解算服务器：