[发明专利]一种动态定位系统及动态定位方法

权利要求书

1.一种动态定位系统，其特征在于，包括：脉冲激光测距设备、摄影测量设备、卫星定位设备、姿态测量设备、同步控制机构、数据采集设备以及主控机；所述主控机的输出端通过所述同步控制机构分别与所述脉冲激光测距设备、所述摄影测量设备和所述卫星定位设备的输入端连接；所述脉冲激光测距设备、所述摄影测量设备、所述卫星定位设备和所述姿态测量设备的输出端均与所述数据采集设备的输入端连接，所述数据采集设备的输出端与所述主控机的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的动态定位系统，其特征在于，所述数据采集设备为多串口集成板；所述脉冲激光测距设备、所述摄影测量设备、所述卫星定位设备和所述姿态测量设备的输出端均连接到所述多串口集成板中的对应串口上；所述多串口集成板的输出端通过USB数据线与所述主控机连接。

3.根据权利要求1所述的动态定位系统，其特征在于，所述主控机配置有输入输出设备。

4.根据权利要求3所述的动态定位系统，其特征在于，所述输入输出设备包括显示屏、键盘以及鼠标。

5.根据权利要求1所述的动态定位系统，其特征在于，所述摄影测量设备为加固型长焦距数码相机；和/或所述姿态测量设备为三维数字罗盘；和/或所述卫星定位设备包括：BDS/GPS双频OEM板和天线；所述脉冲激光测距设备为高精度低延迟脉冲激光测距仪；和/或所述主控机为防尘防水防盐雾电脑。

6.一种动态定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将动态定位设备安装到动态观测站上，在动态观测站运动过程中，当所述动态观测站运动到某一位置时，如果需要对目标控制点进行定位，则通过同步控制机构，同时触发执行以下三个操作：

操作一，触发脉冲激光测距设备工作，获取动态观测站与目标控制点之间距离信息；

操作二，触发摄影测量设备工作，获取目标控制点所在目标区域的影像信息；

操作三，触发卫星定位设备工作，获取时空基准信息；所述时空基准信息包括：动态观测站当前的空间位置信息，以及，BDS/GPS时间基准信息；其中，所述BDS/GPS时间基准信息为所述脉冲激光测距设备发射激光脉冲信号时刻的时间信息，同时也为所述摄影测量设备曝光时刻的时间信息；

另外，姿态测量设备实时测量动态观测站的姿态信息时序以及摄影测量设备的姿态信息时序；

S2，数据采集设备采集测量信息，所述测量信息包括：动态观测站与目标控制点之间距离信息、目标控制点所在目标区域的影像信息、时空基准信息、动态观测站的姿态信息时序以及摄影测量设备的姿态信息时序；然后，所述数据采集设备将所述测量信息传输给所述主控机；

S3，所述主控机根据所述动态观测站的姿态信息时序以及所述BDS/GPS时间基准信息，计算得到BDS/GPS时间基准时刻动态观测站的姿态信息；还根据所述摄影测量设备的姿态信息时序，计算得到BDS/GPS时间基准时刻摄影测量设备的姿态信息；

S4，所述主控机采用测边/测角交会定位方法对上述各测量信息进行数据处理，获得目标控制点的空间位置信息。

7.根据权利要求6所述的动态定位系统，其特征在于，S1中，所述同步控制机构触发脉冲激光测距设备、摄影测量设备和卫星定位设备同时进行信号采集的过程具体为：

通过触发激光控制按钮或拍照开关产生三路时间同步脉冲信号，第一路脉冲信号触发卫星定位设备工作，第二路脉冲信号触发脉冲激光测距设备工作，第三路脉冲信号触发摄影测量设备工作。

8.根据权利要求6所述的动态定位系统，其特征在于，S1中，所述动态观测站的姿态信息时序为一系列带时刻标记的姿态，具体包括：俯仰角信息、航向角信息和横滚角信息。

9.根据权利要求6所述的动态定位系统，其特征在于，S3中，所述主控机根据所述动态观测站的姿态信息时序以及所述BDS/GPS时间基准信息，计算得到BDS/GPS时间基准时刻动态观测站的姿态信息。具体为：

对所述动态观测站的姿态信息时序进行外推或内插计算，推算出BDS/GPS时间基准时刻动态观测站的姿态信息。

10.根据权利要求6所述的动态定位系统，其特征在于，S4之后，还包括：

S5，通过目标控制点的空间位置信息以及摄影测量设备的空间位置信息，反解外方位元素，根据摄影测量的前方交会原理，估计获得目标区域影像上所有特征点的空间位置信息。