[发明专利]一种GNSS动态测量精度检验系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于测量领域，尤其涉及一种GNSS（全球卫星导航系统）动态测量精度检验系统及方法。

背景技术

GNSS动态测量可以分为实时处理和后处理两种，其中精度最高的两种方法是以载波相位为观测值的RTK（实时动态）和PPK（后处理动态）。两种方法都包含参考站和流动站两大部分，区别在于：在RTK模式下，参考站的观测信息通过数据链路实时地传送给流动站，而在PPK模式下，参考站与流动站不进行实时通讯，需要测量完成后汇总二者的观测数据进行相对定位，PPK的精度理论上要略高。

GNSS接收机的标称精度通常是：平面10mm+1ppm，高程20mm+1ppm。实际GNSS测量时其精度受到观测环境、卫星数量等多种条件制约，因此不可能采用一个公式进行统一表达。在各种文献中，当讨论GNSS测量精度时，通常都将RTK和PPK的测量精度笼统地表述为厘米级。

在某一特定环境下进行某一项具体的测量工作时，或者科学研究中对某种算法进行检验时，都希望能精确获取GNSS测量精度的具体数值。目前，通常采用两种方法：第一种是以静态的方法模拟动态，即将流动站接收机实际静止在某个位置，但是仍然按照动态的模式给出坐标结果，根据结果的离散程度来计算精度。这样做的缺点是没有真实的动态环境，流动站接收机在连续运动模式下的多路径、周跳等问题在观测值中得不到体现。第二种是真实的动态，采用多种不同的数据处理软件进行处理，以某一种软件计算的结果作为真值，将另一种软件计算的结果与之比较来计算精度。这种方法的缺点是将某种软件计算的结果作为真值缺乏严密性，因为不论采用何种软件，GNSS本身的观测值精度并不会改变。

智能型全站仪又称为测量机器人，是一种高精度、自动化的全站仪，具有马达驱动、自动照准、自动跟踪测量等功能，测角精度可以达到0.5秒、测距精度可以达到0.6mm+1ppm。自动跟踪测量通常与360度棱镜配合使用，当被测对象处于运动状态时，能够随时测量被测对象的位置。但全站仪测量结果不能直接用于检定GNSS动态测量的精度，原因在于二者的坐标系不同。GNSS测量结果一般是地心地固坐标系；而全站仪测量结果则是站心坐标系，其坐标系的定义通过测站坐标和后视点确定。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明有效结合了全站仪和GNSS的特点，并提出了一种GNSS动态测量精度检验系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

（一）一种GNSS动态测量精度检验系统，包括：

（1）由两个及以上控制点构成的控制网，用于提供方位基准；

（2）顶部带有GNSS天线连接装置的360度棱镜；

（3）顶部带有GNSS天线连接装置的自动跟踪测量模块，用来确定360度棱镜的坐标；

（4）GNSS流动站，用于确定其接收机天线相位中心坐标；

（5）GNSS参考站，用于为GNSS流动站提供差分信号，同时为自动跟踪测量模块提供时间基准；

（6）数据链路，用于GNSS流动站和GNSS参考站之间的通讯；

（7）运动载体，用来放置360度棱镜；

其中：

GNSS参考站接收机天线通过自动跟踪测量模块顶部的GNSS天线连接装置安置于自动跟踪测量模块顶部，GNSS流动站接收机天线通过360度棱镜顶部的GNSS天线连接装置安置于360度棱镜顶部，360度棱镜置于运动载体上，GNSS流动站与GNSS参考站通过数据链路相连，GNSS参考站与自动跟踪测量模块通过通讯模块进行通信。

上述自动跟踪测量模块为带自动跟踪测量功能的全站仪。

上述数据链路为数传电台、互联网或通讯电缆。

上述控制点标志为观测墩或三角架。

上述通讯模块为通讯电缆或蓝牙。

（二）一种GNSS动态测量精度检验系统的检验方法，包括步骤：

步骤1，根据控制网精度指标布设控制点，获取控制点的地心坐标，并将控制点的地心坐标转换为平面坐标和大地高，作为已知坐标；

步骤2，将自动跟踪测量模块置于一控制点，将360度棱镜置于另一控制点，以所述的一控制点的已知坐标为测站坐标，同时作为GNSS参考站坐标，以所述的另一控制点为后视，完成自动跟踪测量模块的定向；