[发明专利]一种北斗变形监测误差测试装置和方法

权利要求书

1.一种北斗变形监测误差测试装置，其特征在于：包括控制单元(1)以及分别与所述控制单元(1)通过线路连接的基准单元(2)、测量单元(3)、移动单元(4)和多路径模拟单元(5)，所述移动单元(4)布设于所述基准单元(2)的一侧，所述测量单元(3)安装在所述移动单元(4)上，所述移动单元(4)带动所述测量单元(3)水平移动和竖直移动，所述多路径模拟单元(5)安装在所述测量单元(3)的一侧；所述基准单元(2)和所述测量单元(3)分别用于测量所述移动单元(4)的理论位置和实际位置，并将对应的位置信号发送给所述控制单元(1)，所述控制单元(1)对比分析并计算二者之间的误差；所述多路径模拟单元(5)反射卫星(6)的信号，并干扰所述测量单元(3)的测量；所述多路径模拟单元(5)包括至少一块竖直架设在所述测量单元(3)一侧的反射板(51)和驱动所述反射板(51)上下移动的第一驱动机构(52)，所述第一驱动机构(52)的下方设有驱动所述第一驱动机构(52)以及所述反射板(51)水平移动的第二驱动机构(53)，卫星信号经所述反射板(51)反射至所述测量单元(3)；所述反射板(51)的数量为三块，三块所述反射板(51)由不同材料制成，其间隔设置在所述测量单元(3)的一侧，每块所述反射板(51)的下方一一对应设有一个所述第一驱动机构(52)，多个所述第一驱动机构(52)间隔安装在所述第二驱动机构(53)上。

2.根据权利要求1所述的北斗变形监测误差测试装置，其特征在于：所述测量单元(3)包括固定支架(31)、北斗天线(32)和北斗接收机(33)，所述北斗天线(32)和所述北斗接收机(33)分别安装在所述固定支架(31)上，所述北斗接收机(33)通过线路分别与所述北斗天线(32)和所述控制单元(1)连接。

3.根据权利要求2所述的北斗变形监测误差测试装置，其特征在于：所述基准单元(2)包括三脚 支架(21)、全站仪(22)和棱镜(23)，所述全站仪(22)安装在所述三脚支架(21)的顶部，所述全站仪(22)通过线路与所述控制单元(1)连接；所述棱镜(23)安装在所述固定支架(31)上，其同轴位于所述北斗天线(32)的下方，所述棱镜(23)的中心正对所述全站仪(22)的光信息发射点。

4.根据权利要求2所述的北斗变形监测误差测试装置，其特征在于：所述测量单元(3)还包括固定基座(34)和第一调平基座(35)，所述第一调平基座(35)安装在所述固定支架(31)的底部，所述固定基座(34)安装在所述第一调平基座(35)的底部，所述固定基座(34)通过连接件与所述移动单元(4)固定连接。

5.根据权利要求4所述的北斗变形监测误差测试装置，其特征在于：所述移动单元(4)包括竖直移动单元(41)和水平移动单元(42)，所述竖直移动单元(41)竖直设置，其通过连接件与所述固定基座(34)固定连接，所述竖直移动单元(41)驱动所述固定基座(34)上下移动；所述水平移动单元(42)水平设置，其与所述竖直移动单元(41)的下端固定连接，所述水平移动单元(42)驱动所述竖直移动单元(41)和所述固定基座(34)水平移动。

6.根据权利要求5所述的北斗变形监测误差测试装置，其特征在于：所述水平移动单元(42)的底部间隔分布有多个第二调平基座(43)。

7.一种利用如权利要求1所述的装置进行变形监测误差测试的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1：在所述控制单元(1)的控制下，所述移动单元(4)带动所述测量单元(3)水平移动和竖直移动，所述基准单元(2)和所述测量单元(3)分别获取所述移动单元(4)的移动轨迹信号，并将对应的信号发送给所述控制单元(1)，同时所述多路径模拟单元(5)在所述控制单元(1)的控制下工作，反射卫星(6)的信号，以干扰所述测量单元(3)的测量；

S2：所述控制单元(1)根据所述基准单元(2)获取的位置信息，计算所述移动单元(4)移动轨迹的理论坐标点集；

S3：所述控制单元(1)根据所述测量单元(3)获取的位置信息，计算所述移动单元(4)移动轨迹的实际坐标点集；

S4：所述控制单元(1)根据步骤S2和步骤S3获取所述移动单元(4)的理论坐标点集和实际坐标点集，评估所述变形监测装置的测量误差；

S5：所述控制单元(1)根据所述测量单元(3)获取的位置信息，对其进行信号处理，获取位置信息的时频特征，并进一步通过滤波算法消减变形监测误差。