[发明专利]测算数据的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于测绘领域，涉及一种测算数据的方法和系统。

 

背景技术

在野外测量时大多使用全站仪、经纬仪或超站仪（智能测量机器人）等仪器，或使用GPS定位技术测算数据。全站仪、经纬仪或超站仪等仪器，在使用上普遍存在设站多，误差传递大的缺点，这些仪器须以两已知点定向为前提向前推算未知点数据，但实际工作环境中两已知点的位置距离、架设站效果、通视环境等大多不理想，外加两固定已知点大多经长时间放置、一般都没有必要的隔离网等保护设施，岩土松动或人为因素所引起的位移很难避免，进而影响测量精度。另外，虽然GPS定位技术很成熟，但针对某些特殊环境下RTK却很不方便或难以使用，例如：山顶、山谷、断崖、塔顶等不规则高大物体的外檐及顶部，使用GPS尽管能很好接受卫星信号，但工作人员实际操作起来很不方便并且带有很大的不安全性。

现在外业测量时，经常全站仪和GPS两台仪器配合使用。首先用GPS在合适的位置定位两固定点，求出两点的坐标，然后把全站仪架设在其中一固定点上，输入该点坐标，用另一点做后视点定向，两点定向后再进行所要求的测算数据和放样等工作，但是，两种仪器配合使用也有很大不足：仪器操作时费时费力，传导和计算数据量大，误差累加无法避免，计算方法繁琐容易出错，需要多人配合，仪器携带不方便，工作效率低等。

 

发明内容

为了弥补现有技术中测算数据的不足，克服两点定向方法的局限性。本发明实施例提供了一种测算数据的方法和系统，以提高测算数据及定位导航时的效率。所述技术方案如下：

一种测算数据的方法，所述方法包括：

在GPS接收机的定位中心点处嵌入光纤陀螺寻北仪，在所述定位中心点处固定红外线测距装置，并在所述定位中心点外围位置设置俯仰角光栅电子测角元件；

根据所述GPS接收机采集到定位中心点的坐标信息，根据所述红外线测距装置测得所述定位中心点与待测点的距离，所述定位中心点的坐标信息包括平面坐标和高程；

根据所述光纤陀螺寻北仪测得所在轴方向与真北方向的真方位角和预设的关系，得到定位中心点到待测点之间的坐标方位角；

根据所述定位中心点的坐标信息中的平面坐标、所述定位中心点与待测点的距离及所述坐标方位角，计算出所述待测点的平面坐标；

根据俯仰角光栅电子测角元件测得定位中心点与待测点的俯仰角，并根据所述定位中心点的坐标信息中的高程、所述定位中心点与待测点的距离及所述俯仰角，计算出所述待测点的高程。

作为上述实施方式的优选，所述根据预设的所述真方位角与坐标方位角之间的关系得到坐标方位角，具体包括：

所述坐标方位角为：                                                =，其中，为所述光纤陀螺寻北仪测得所在轴方向与真北方向的真方位角，所述表示经差的奇函数，为已知值。

作为上述实施方式的优选，所述根据所述定位中心点的坐标信息中的平面坐标、所述定位中心点与待测点的距离及所述坐标方位角，计算出所述待测点的平面坐标，具体包括：

待测点的平面坐标、为，

作为上述实施方式的优选，所述、为所述GPS接收机采集到的定位中心点A的平面坐标，所述为所述红外线测距装置测得的定位中心点A到待测点B的距离，所述为A到B之间的坐标方位角；所述=，为所述光纤陀螺寻北仪测得所在轴方向与真北方向的真方位角，所述表示经差的奇函数，为已知值。

作为上述实施方式的优选，所述根据所述定位中心点的坐标信息中的高程、所述定位中心点与待测点的距离及所述俯仰角，计算出所述待测点的高程，具体包括：

待测点的高程为=+，

作为上述实施方式的优选，所述为定位中心点A的高程，所述为所述红外线测距装置测得的定位中心点A到待测点B的距离，所述为所述俯仰角光栅电子测角元件测得的定位中心点与待测点的俯仰角。

作为上述实施方式的优选，所述是经差的奇函数，在x 轴为对称轴，东侧为正，西侧为负，且角在赤道为0，在两极等于经差l，其余点上均小于经差l。

作为上述实施方式的优选，当所述真方位角的精度在2〞时，待测点的坐标在100m范围内的精度小于1cm；当所述真方位角的精度在5〞时，待测点的坐标在100m范围内的精度小于2.4cm。

本发明实施例还提供了一种测算数据的系统，所述系统包括：

GPS接收机，用于采集定位中心点的坐标信息，所述定位中心点的坐标信息包括平面坐标和高程；