衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域gnss差分與慣性測量組合測圖方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測圖方法，尤其是一種衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域GNSS差分與慣性測量組合測圖方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GNSS差分定位可以實(shí)現(xiàn)毫米級的定位精度，在地形圖測量、地籍測量等發(fā)揮了重要的作用，但是，GNSS需要接受衛(wèi)星信號才能實(shí)現(xiàn)定位，所以，衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域需要采用全站儀等方式才能完成測圖，效率大大降低。
[0003]運(yùn)用慣性測量單元的慣性測量技術(shù)是從20世紀(jì)初發(fā)展起來的一種新的導(dǎo)航技術(shù)?；驹硎歉鶕?jù)牛頓提出的相對慣性空間的力學(xué)定律，利用慣性測量儀中的加速度計(jì)測量載體的運(yùn)動加速度，利用陀螺儀測量載體的旋轉(zhuǎn)角速度，然后通過計(jì)算機(jī)對這些慣性測量值進(jìn)行處理，得到載體的位置、速度和姿態(tài)。稍具體地講，給定載體運(yùn)動狀態(tài)的初始條件，將加速度測量值對時間進(jìn)行一次積分可獲得載體的運(yùn)動速度，對時間進(jìn)行二次積分可獲得其空間位置。同樣，通過將旋轉(zhuǎn)角速度測量值對時間進(jìn)行積分，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可獲得載體在空間三維中的姿態(tài)角。與其他類型的導(dǎo)航系統(tǒng)不同，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有自主導(dǎo)航能力，不需要從運(yùn)載體傳送信號或者從外部接收信號，不受環(huán)境、載體機(jī)動及無線電干擾的影響，能連續(xù)地提供載體位置、速度和姿態(tài)等定位導(dǎo)航參數(shù)，其數(shù)據(jù)更新率快、量程較大，且具有短時間內(nèi)較高的相對精度。近幾年，隨著慣性器件的低成本、低功耗的發(fā)展，慣性測量技術(shù)應(yīng)用愈加廣泛。
[0004]GNSS差分與慣性測量進(jìn)行組合能夠在衛(wèi)星信號無遮蔽區(qū)域、信號部分遮蔽區(qū)域和信號全遮蔽區(qū)域?qū)崿F(xiàn)定位方式的轉(zhuǎn)換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種方法，該方法能夠簡單、快速、有效地完成衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域的測圖工作。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，該測圖方法可以在衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域完成測圖工作。
[0007]GNSS差分與慣性測量組合測圖方法的具體步驟如下:
[0008]a.首先在衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域選擇一個點(diǎn)，設(shè)為A，確保A點(diǎn)處衛(wèi)星信號沒有被遮蔽，通過GNSS差分定位的方式測量A點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0009]b.從A點(diǎn)前往衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域，中間會經(jīng)過一段衛(wèi)星信號部分遮蔽的區(qū)域，在該區(qū)域利用GNSS與慣性測量緊組合的方式進(jìn)行連續(xù)測量；
[0010]C.到達(dá)衛(wèi)星信號全遮蔽區(qū)域的待測點(diǎn)，設(shè)為B，利用慣性測量方式確定B點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0011]d.返回A點(diǎn)處，重新測量A點(diǎn)坐標(biāo)，測量工作完成；
[0012]e.利用整個觀測過程的閉合環(huán)進(jìn)行平差，對B點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行改正，改正后的坐標(biāo)就是最終的觀測坐標(biāo)。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:由于采用了上述方案，衛(wèi)星信號無遮蔽區(qū)域，利用GNSS差分定位模式可以測得高精度的坐標(biāo)，對于衛(wèi)星信號全遮蔽的區(qū)域，測量路線為從衛(wèi)星信號無遮蔽區(qū)域一一部分遮蔽區(qū)域一一全遮蔽區(qū)域一一部分遮蔽區(qū)域一一無遮蔽區(qū)域，測量手段分別采用GNSS差分定位一一組合測量定位一一慣性測量定位一一組合測量定位一一GNSS差分定位，并且通過測量平差原理進(jìn)行誤差的改正，整個測量過程可以同時測量多個點(diǎn)，測量效率要遠(yuǎn)高于全站儀等手段。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一在于:不受衛(wèi)星信號遮擋的限制，測量效率高。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:該測圖方法可以在衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域完成測圖工作。
[0017]GNSS差分與慣性測量組合測圖方法的具體步驟如下:
[0018]a.首先在衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域選擇一個點(diǎn)，設(shè)為A，確保A點(diǎn)處衛(wèi)星信號沒有被遮蔽，通過GNSS差分定位的方式測量A點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0019]b.從A點(diǎn)前往衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域，中間會經(jīng)過一段衛(wèi)星信號部分遮蔽的區(qū)域，在該區(qū)域利用GNSS與慣性測量緊組合的方式進(jìn)行連續(xù)測量；
[0020]c.到達(dá)衛(wèi)星信號全遮蔽區(qū)域的待測點(diǎn)，設(shè)為B，利用慣性測量方式確定B點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0021]d.返回A點(diǎn)處，重新測量A點(diǎn)坐標(biāo)，測量工作完成；
[0022]e.利用整個觀測過程的閉合環(huán)進(jìn)行平差，對B點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行改正，改正后的坐標(biāo)就是最終的觀測坐標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域GNSS差分與慣性測量組合測圖方法，其特征在于:該測圖方法可以在衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域完成測圖工作， 其中，所述GNSS差分與慣性測量組合測圖方法的具體步驟如下: a.首先在衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域選擇一個點(diǎn)，設(shè)為A，確保A點(diǎn)處衛(wèi)星信號沒有被遮蔽，通過GNSS差分定位的方式測量A點(diǎn)的坐標(biāo)； b.從A點(diǎn)前往衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域，中間會經(jīng)過一段衛(wèi)星信號部分遮蔽的區(qū)域，在該區(qū)域利用GNSS與慣性測量緊組合的方式進(jìn)行連續(xù)測量； c.到達(dá)衛(wèi)星信號全遮蔽區(qū)域的待測點(diǎn)，設(shè)為B，利用慣性測量方式確定B點(diǎn)的坐標(biāo)； d.返回A點(diǎn)處，重新測量A點(diǎn)坐標(biāo)，測量工作完成； e.利用整個觀測過程的閉合環(huán)進(jìn)行平差，對B點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行改正，改正后的坐標(biāo)就是最終的觀測坐標(biāo)。
【專利摘要】一種衛(wèi)星信號遮蔽區(qū)域GNSS差分與慣性測量組合測圖方法，屬于數(shù)字測圖方法。該測圖方法在衛(wèi)星信號全部遮蔽區(qū)域，采用GNSS差分測量和慣性測量組合，測量未知點(diǎn)的坐標(biāo)。首先在衛(wèi)星信號良好的區(qū)域測定一點(diǎn)的坐標(biāo)，確定為已知點(diǎn)，然后前往衛(wèi)星信號全遮蔽的區(qū)域測量待測點(diǎn)坐標(biāo)，之后返回已知點(diǎn)。測量路線為從衛(wèi)星信號無遮蔽區(qū)域—部分遮蔽區(qū)域—全遮蔽區(qū)域—部分遮蔽區(qū)域—無遮蔽區(qū)域，測量手段分別采用GNSS差分定位—組合測量定位—慣性測量定位—組合測量定位—GNSS差分定位，最后利用閉合條件進(jìn)行平差解算。
【IPC分類】G01S19/49
【公開號】CN105044757
【申請?zhí)枴緾N201510376738
【發(fā)明人】王堅(jiān), 李增科, 李昕, 韓厚增
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月29日