[发明专利]一种GPS差分定位精度手动测量系统及其实现方法

权利要求书

1.一种GPS差分定位精度手动测量系统，其特征在于：包括RTK主机，所述RTK主机通过反馈线与测绘接收天线(1)连接，所述RTK主机通过串口与4G模块连接接收基站差分信号，所述RTK主机通过电源线与电源连接实现设备供电，所述RTK主机通过232转USB串口与上位机通信发送数据，所述测绘接收天线(1)设置于手动定位平台上。

2.根据权利要求2所述的一种GPS差分定位精度手动测量系统，其特征在于：所述手动定位平台包括测绘接收天线(1)、天线支架(2)及移动滑台(4)，所述天线支架(2)两端固定设置测绘接收天线(1)，所述移动滑台(4)由相互垂直的横向支架(402)与纵向支架(401)焊接而成，所述横向支架(402)两端固定设置支座(6)，所述支座(6)之间设有滑杆(3)，所述滑杆(3)依次贯穿天线支架(2)及固定天线支架(2)侧壁的固定锁扣(5)。

3.根据权利要求2所述的一种GPS差分定位精度手动测量系统，其特征在于：所述支座(4)截面为L型，所述支座(6)与横向支架(402)之间通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种GPS差分定位精度手动测量系统，其特征在于：所述移动滑台(4)两侧纵向支架(401)之间设有加强横撑(403)。

5.根据权利要求2所述的一种GPS差分定位精度手动测量系统，其特征在于：所述固定锁扣(5)设有可调手柄。

6.根据权利要求2所述的一种GPS差分定位精度手动测量系统，其特征在于：所述天线支架(2)与滑杆(3)相互垂直设置。

7.根据权利要求1所述的一种GPS差分定位精度手动测量系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将系统按照上述连接方式连接好，然后在上位机中，根据连接的串口号打开串口，通过串口接收差分模块的定位数据，针对协议将经度、纬度、海拔高度、航向角解析出来；

(2)据经纬度转东北天坐标系公式将其转换为平面坐标系，同时将差分后的前10组数据的平均值作为原点；

(2-1)WGS84(大地坐标系)转地心直角坐标系

对于空间中一点，大地坐标系(L,B,H)转直角坐标系(X,Y,Z)，其中L(经度)、B(纬度)、H(海拔高度)：

上式中：N为该店的卯酉圈曲率半径；a、b、e分别为该大地坐标系对应参考椭球的长半轴、短半轴和第一偏心率；长半轴a＝6378137±2m，短半轴b＝6356.7523142km，e²＝0.00669437999013；

(2-2)地心直角坐标系转东北天坐标系

其中，公式中的(L0,B0,H0)为东北天坐标系的基准零点的经纬度和海拔高度，(L,B,H)为当前位置的经纬度和海拔高度，X_直角、Y_直角、Z_直角为当前点的空间直角坐标系坐标；

(3)最后实时将接收到坐标数据计算出距离原点(X0,Y0)的东向(x轴)和北向(y轴)的距离，并将坐标显示在上位机中坐标系上并同步更新距离原点的距离。

(4)在测试时，首先将电动定位平台中测绘接收天线移动至最左端保持不动，开始采集数据。

(5)进行精度测试时，将电动定位平台中测绘接收天线移动至最左端保持不动，观察上位机软件显示的坐标系中，数据显示点是否距离原点超出2cm刻度线，超出刻度线为不合格产品，合格后进行下一项测试；

(6)进行移动距离测试时，将电动定位平台中测绘接收天线移动至最右端保持不动，观察上位机软件显示的坐标系中，数据显示点是否距离原点是否为100cm±0.5cm，超出0.5cm为不合格产品，合格后进行下一项测试；

(7)一致性测试：将将电动定位平台中测绘接收天线移动由最左端移动至最右端，往复≥10次后停留在最左端位置，观看上位机软件显示的坐标系中，显示点是否超出2cm刻度线，超出刻度线为不合格产品。