測算數據的系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種測算數據的系統，屬于測繪領域。所述系統包括在GPS接收機的定位中心點處嵌入光纖陀螺尋北儀，在定位中心點處固定紅外線測距裝置，在所述定位中心點外圍位置設置俯仰角光柵電子測角元件，并根據這些裝置采集或測量得到的數據進行運算后得到待測點的坐標。本實用新型專利技術對兩點定向計算方法新突破，由傳統的兩已知點定向后推算未知點數據，變為由一個已知點數據通過相應輔助角直接推算未知點。這是一種理論革新，無需設站，避免儀器利用已知點整平、對中等因素所帶來的無法避免的傳統誤差，且彌補了全站儀和GPS接收機本身的不足的，避免了對控制點的依賴。?（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及測繪領域，特別涉及一種測算數據的系統。
技術介紹
在野外測量及室外測量時大多使用全站儀、經緯儀或超站儀(智能測量機器人)等儀器，或使用GPS定位技術測算數據。全站儀、經緯儀或超站儀等儀器，在使用上普遍存在設站多，誤差傳遞大的缺點，這些儀器須以兩已知點定向為前提向前推算未知點數據，但實際工作環境中兩已知點的位置距離、架設站效果、通視環境等大多不理想，外加兩固定已知點大多經長時間放置、一般都沒有必要的隔離網等保護設施，巖土松動或人為因素所引起的位移很難避免，進而影響測量精度。另外，雖然GPS定位技術很成熟，但針對某些特殊環境下RTK卻很不方便或難以使用，例如山頂、山谷、斷崖、塔頂等不規則高大物體的外檐及 頂部，使用GPS盡管能很好接受衛星信號，但工作人員實際操作起來很不方便并且帶有很大的不安全性。現在外業測量時，經常全站儀和GPS兩臺儀器配合使用。首先用GPS在合適的位置定位兩固定點，求出兩點的坐標，然后把全站儀架設在其中一固定點上，輸入該點坐標，用另一點做后視點定向，兩點定向后再進行所要求的測算數據和放樣等工作，但是，兩種儀器配合使用也有很大不足儀器操作時費時費力，傳導和計算數據量大，誤差累加無法避免，計算方法繁瑣容易出錯，需要多人配合，儀器攜帶不方便，工作效率低等。
技術實現思路
為了彌補現有技術中測算數據的不足，克服兩點定向方法的局限性。本技術實施例提供了一種測算數據的系統，以提高測算數據及定位導航時的效率。所述技術方案如下一種測算數據的系統，所述系統包括GPS接收機用于采集定位中心點的坐標信息，所述定位中心點的坐標信息包括平面坐標和高程；所述GPS接收機的定位中心點處嵌入一光纖陀螺尋北儀，用于測量所述光纖陀螺尋北儀所在軸方向與真北方向的真方位角；所述GPS接收機的定位中心點處固定一紅外線測距裝置，且所述紅外線測距裝置的紅外線光束發射軸線方向與所述光纖陀螺尋北儀的尋北軸線方向是同一方向，所述紅外線測距裝置用于測量所述定位中心點與待測點的距離；所述GPS接收機的定位中心點外圍位置設置一俯仰角光柵電子測角元件，用于測量定位中心點與待測點的俯仰角；所述GPS接收機、所述光纖陀螺尋北儀、所述紅外線測距裝置與所述俯仰角光柵電子測角元件都由數據線連接至數據處理系統，所述數據處理系統用于根據所述定位中心點的坐標信息、所述定位中心點與待測點的距離、所述真方位角、經差的奇函數及所述定位中心點與待測點的俯仰角，計算出待測點的坐標信息。作為上述實施方式的優選，所述數據處理系統包括計算平面坐標單元和計算高程單元；所述計算平面坐標單元，用于根據所述定位中心點的坐標信息中的平面坐標、所述定位中心點與待測點的距離、所述真方位角及經差的奇函數，計算出所述待測點的平面坐標；所述計算高程單元，用于根據所述定位中心點的坐標信息中的高程、所述定位中心點與待測點的距離及所述俯仰角，計算出所述待測點的高程。作為上述實施方式的優選，所述計算平面坐標單元，具體用于根據所述真方位角及經差的奇函數得到定位中心點到待測點之間的坐標方位角，并根據所述定位中心點的坐標信息中的平面坐標、所述定位中心點與待測點的距離、所述定位中心點到待測點之間的 坐標方位角，計算出所述待測點的平面坐標。作為上述實施方式的優選，所述系統還包括顯示器，所述顯示器連接所述GPS接收機、所述光纖陀螺尋北儀、所述紅外線測距裝置、所述俯仰角光柵電子測角元件和所述數據處理系統。本技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果是對兩點定向計算方法新突破，由傳統的兩已知點定向后推算未知點數據，變為由一個已知點數據通過相應輔助角直接推算未知點信息，這是一種理論革新；無需設站，避免儀器利用已知點整平、對中等因素所帶來的無法避免的累計誤差；且彌補了全站儀和GPS接收機本身的不足，避免了對控制點的依賴。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實施例I中提供的測算數據的系統結構示意圖；圖2是本實施例I中提供的測算數據的原理示意圖；圖3是本實施例I中提供的真方位角的示意圖；圖4是本實施例I中提供的真方位角與坐標方位角之間的關系示意圖；圖5是本實施例I中提供的子午線與平行圈的關系示意圖；圖6是本實施例I中提供的俯仰角與待測點高程的示意圖；圖7是本實施例I中提供的測算數據的系統的剖面圖。主要組件說明I、GPS接收機； 2、紅外線測距裝置3、俯仰角光柵電子測角元件；4、光纖陀螺尋北儀；5、內置天線；6、顯示器；7、聯接對中桿絲套； 8、功能按鍵；9、數據處理系統；10、攝像端頭；11、錄音、播放裝置；12、同心軸線；13、電池；14、充電端口；15、紅外線光束； 16、主板；17、定位中心點； 18、數據線；19、數據傳輸端口。具體實施方式為更加清楚地說明本技術的目的、技術方案和優點，下面將結合附圖對本技術實施方式作進一步地詳細描述。實施例I參見圖1，本技術提供了一種測算數據的系統，所述系統包括GPS接收機I、光纖陀螺尋北儀4、紅外線測距裝置2、俯仰角光柵電子測角元件3和數據處理系統其中，該GPS接收機定位中心點17位置嵌入光纖陀螺尋北儀4，在該定位中心點位置固定紅外線測距裝置2，并在定位中心點外圍位置俯仰角光柵電子測角元件3 ;且GPS接收機I、光纖陀螺尋北儀4、紅外線測距裝置2與俯仰角光柵電子測角元件3分別與一數據處理系統9進行連接。其中，GPS接收機用于采集定位中心點的坐標信息，該定位中心點的坐標信息包括平面坐標和高程；光纖陀螺尋北儀用于測量光纖陀螺尋北儀所在軸方向與真北方向的真方位角；紅外線測距裝置用于測量定位中心點與待測點之間的距離；俯仰角光柵電子測角元件用于測量定位中心點與待測點的俯仰角；數據處理系統用于根據定位中心點的坐標信息、定位中心點與待測點的距離、真方位角、經差的奇函數及定位中心點與待測點的俯仰角，計算出待測點的坐標信息。具體地，該步驟中固定紅外線測距裝置時，要求紅外線測距裝置的紅外線光束15發射軸線方向與光纖陀螺尋北儀的尋北軸線方向是同一方向。實際應用中，設置GPS接收機后，要檢查GPS接收機網絡信號或與附近已有基準站的信號連接情況，轉換坐標系解算參數驗證精度，確保信號的穩定度和所需強度，從而確保所測數據的精確度。下面具體說明該測算裝置測算出待測點的坐標的過程I、開啟GPS接收機，通過GPS定位測得定位中心點的坐標值。具體地，開啟GPS接收機后，對該GPS接收機設置相應參數，并通過聯接對中桿絲套7對GPS接收機的對中桿進行校正，檢驗該定位中心點，此時將GPS接收機測得的數據發送到數據處理系統或在當前系統的顯示屏上顯示出來。其中，GPS接收機測得的A點坐標為(. , )!a , 4), h表示平面坐標二A表示高程。本實施例中的GPS定位采用RTKUeal - time kinematic，實時動態差分法)，RTK能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，采用了載波相位動態實時差分方法。其中，GPS測量的水平精度為±lcm+lppm本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測算數據的系統，其特征在于，所述系統包括：GPS接收機用于采集定位中心點的坐標信息，所述定位中心點的坐標信息包括平面坐標和高程；所述GPS接收機的定位中心點處嵌入一光纖陀螺尋北儀，用于測量所述光纖陀螺尋北儀所在軸方向與真北方向的真方位角；所述GPS接收機的定位中心點處固定一紅外線測距裝置，且所述紅外線測距裝置的紅外線光束發射軸線方向與所述光纖陀螺尋北儀的尋北軸線方向是同一方向，所述紅外線測距裝置用于測量所述定位中心點與待測點之間的距離；所述GPS接收機的定位中心點外圍位置設置一俯仰角光柵電子測角元件，用于測量定位中心點與待測點的俯仰角；所述GPS接收機、所述光纖陀螺尋北儀、所述紅外線測距裝置與所述俯仰角光柵電子測角元件都由數據線連接至數據處理系統，所述數據處理系統用于根據所述定位中心點的坐標信息、所述定位中心點與待測點的距離、所述真方位角、經差的奇函數及所述定位中心點與待測點的俯仰角，計算出待測點的坐標信息。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙廣超，
申請(專利權)人：趙廣超，
類型：實用新型
國別省市：