[发明专利]一种集成GNSS和激光跟踪仪的垂线偏差测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种集成GNSS和激光跟踪仪的垂线偏差测量装置及方法。垂线偏差测量装置包括一基座、一圆筒、一自由落体靶球、若干固定靶球、一激光跟踪仪以及若干个GNSS接收机。垂线测量方法包括如下步骤：s1.安置好垂线偏差测量装置，将圆筒内部抽成真空；s2.利用体固坐标系下坐标已知的GNSS接收机获取测点P在地固坐标系下的坐标及体固坐标系与地固坐标系之间的转换参数；s3.利用激光跟踪仪获取独立坐标系与体固坐标系转换参数及重力方向矢量；s4.求得测点P的天文大地垂线偏差及其子午圈和卯酉圈分量；s5.求得测点P的重力垂线偏差及其子午圈和卯酉圈分量。本发明可以高效快速获得测点的高精度垂线偏差，具有测量效率高，测量结果可靠，测量精度高等优势。

主权项

1.一种集成GNSS和激光跟踪仪的垂线偏差测量装置，其特征在于，包括一基座、一圆筒、一自由落体靶球、若干固定靶球、一激光跟踪仪以及若干个GNSS接收机；其中，圆筒垂直安装于基座上，且圆筒的中心与基座的中心对准；激光跟踪仪位于圆筒内；激光跟踪仪安装于圆筒顶盖的内侧壁中心位置，或安置于圆筒内侧底部中心位置；固定靶球设置在圆筒内壁上，且各固定靶球在体固坐标系中坐标已知；自由落体靶球位于圆筒内且可进行自由落体运动；自由落体靶球和固定靶球均为与激光跟踪仪配套且能被激光跟踪仪实时跟踪的靶球；GNSS接收机安装于基座上且位于圆筒外侧；各GNSS接收机天线中心在体固坐标系中坐标已知；在基座上还设有用于指示垂线偏差测量装置调平的水准气泡；在基座下方安装有若干个高度可调节的脚架，在每个脚架上安装一个高度调节旋钮；体固坐标系是以圆筒底部圆心为原点，Z轴沿圆筒中心轴指向圆筒顶部，X轴垂直于Z轴并指向一固定GNSS接收机天线中心，Y轴垂直于XZ平面，和X、Z轴构成右手坐标系。