[发明专利]一种基于全站仪互瞄技术的基准网自动化测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于全站仪互瞄技术的基准网自动化测量方法及系统，该方法包括：A、利用基准网观测及数据采集模块，在基准网上同步安装全站仪及对向观测工装和气象站，并对每台测量设备进行粗定向；根据三角形密度与观测效率均衡原则规划边角测量路径；根据规划路径，启动所有测量设备自动互瞄采集边角数据和气象数据；B、通过测量误差修正模块，针对测量的误差来源进行精密修正；C、利用残差评估模块，对误差修正后的观测量精度通过平差后的残差进行评估，以消除外界环境和观测过程中带来的误差。采用本发明，能够实现全自动的三维精密基准网测量，解决大尺度精密工业控制测量及形变监测的问题，最大限度的提高测量精度和观测效率。

技术领域

本发明涉及大尺度环境下的自动化测量技术，尤其涉及一种基于全站仪互瞄技术的基准网自动化测量方法及系统。

背景技术

大尺度基准网的精度是保证设备测量与控制精度的基础。基准网精度分为平面和高程两部分，尤其是高程精度，在野外易受大气环境影响，激光测角精度无法精确改正。因而高程的高精度测量技术是大尺度基准网测量的难题。并且，野外环境基准网的基墩由于受温度、风载、地质沉降等因素影响会产生形变，快速检测形变并及时补偿也是保证基准网精度的关键环节。因此，高精度快速的基准网测量精度对于设备的测量与控制有着非常重要的意义。

现有的基准网测量技术主要基于三角高程和水准测量等传统测量方法，但是受制于光路遮挡等环境因素影响，传统测量方法无法使用或因精度较低不适合采用，而且测量效率较低，对于野外环境基准网网点较多的情况下通常需要半个月的时间，在这个时间尺度上短期的基准网稳定性又无法测出。

因此，亟需研究一种高效率、高精度的基准网测量技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于全站仪互瞄技术的基准网自动化测量方法及系统，旨在克服现有野外环境下大尺度基准网测量基于三角高程和水准测量方法的不足，以实现全自动的三维精密基准网测量，解决大尺度精密工业控制测量及变形监测的问题，最大限度的提高测量精度和观测效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于全站仪互瞄技术的基准网自动化测量方法，包括如下步骤：

A、利用基准网观测及数据采集模块，在基准网上同步安装全站仪及对向观测工装和气象站，并对每台测量设备进行粗定向；根据三角形密度与观测效率均衡原则规划边角测量路径；根据规划路径，启动所述测量设备自动互瞄采集边角数据和气象数据；

B、通过测量误差修正模块，针对测量的误差来源进行精密修正；

C、利用残差评估模块，对经误差修正后的观测量精度通过平差后的残差进行评估，消除外界环境和观测过程中带来的误差。

其中：步骤A所述在基准网上同步安装全站仪及对向观测工装和气象站，对每台测量设备进行粗定向的过程，具体包括：

A11、在控制网周边的山顶上布置一部反射棱镜，所述反射棱镜的概略坐标为已知；

A12、计算每个全站仪放置位置相对于所述反射棱镜的水平角和高度角；

A13、向每个全站仪发送指令，相对反射棱镜高度角进行圆周搜索，直至搜索到所述反射棱镜；

A14、当搜索到所述反射棱镜后，将全站仪相对反射棱镜的水平角设置成全站仪的方位角。

其中，所述的反射棱镜为双棱镜组结构，包括上棱镜和下棱镜。

步骤A所述根据三角形密度与观测效率均衡原则规划边角测量路径的过程，具体包括：

A21、计算多个测量基墩的所有边长；

A22、按照相邻基墩距离最大值的两倍作为边长剔除限值；