[发明专利]一种融合空间定位的三维激光扫描设备及其定位定向方法

权利要求书

1.一种融合空间定位的三维激光扫描设备，其特征在于，所述三维激光扫描设备包括支架、受所述支架支撑的升降杆、三维激光扫描仪、卫星定向定位装置和支架底座，所述支架底座连接所述支架，所述升降杆靠近所述支架底座的一端连接所述三维激光扫描仪，另一端连接所述卫星定向定位装置，所述三维激光扫描仪和卫星定向定位装置均设有无线传输模块。

2.根据权利要求1所述的一种融合空间定位的三维激光扫描设备，其特征在于，所述卫星定向定位装置包括GNSS定位定向模块和两个卫星接收天线，两个所述卫星接收天线均连接所述GNSS定位定向模块，所述卫星接收天线和GNSS定位定向模块均连接所述升降杆。

3.根据权利要求2所述的一种融合空间定位的三维激光扫描设备，其特征在于，所述三维激光扫描设备还包括定向点位置标识杆，该定向点位置标识杆连接所述升降杆，所述定向点位置标识杆分别连接所述卫星定位天线和激光点云扫描仪，使得所述定向点位置标识杆、卫星定位天线和激光点云扫描仪三者的角度保持一致。

4.根据权利要求2所述的一种融合空间定位的三维激光扫描设备，其特征在于，所述三维激光扫描设备还包括辅助定位装置，该辅助定位装置包括激光发射器。

5.根据权利要求1所述的一种融合空间定位的三维激光扫描设备，其特征在于，所述三维激光扫描设备还包括设备状态指示器，该设备状态指示器连接GNSS定位定向模块，所述设备状态指示器用于显示基本信息，该基本信息包括电源状态、电池电量、设备运行状态、RTK运行状态和4G基站运行状态。

6.根据权利要求1所述的一种融合空间定位的三维激光扫描设备，其特征在于，所述三维激光扫描仪为相位式三维激光扫描仪。

7.一种采用如权利要求2所述的三维激光扫描设备的定位定向方法，其特征在于，采用RTK定位技术进行定位、采用短基线定向技术进行定向。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述RTK定位技术包括以下步骤：

卫星定位步骤：获取三维激光扫描设备当前位置与至少四颗卫星的距离和卫星定位时间，求解出当前位置在地球坐标系下的位置；根据多个卫星定位系统计算当前位置，并进行误差分析，获取当前位置数据的准确度；

差分计算步骤：通过卫星定位系统对预设的固定基站进行定位，获取定位偏差，根据所述定位偏差，对三维激光扫描设备定位结果进行修正。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述短基线定向技术具体为，获取当前历元的载波相位、伪距、多普勒和星历数据，采用伪距差分技术对获取的数据进行粗差检查和剔除，并建立GPS双差观测模糊和随机模型，使用最小二乘法求解模糊度浮点解，使用LAMBDA方法搜索出多个模糊度备选解，使用累计RMS算法从备选模糊度中优选出正确的模糊度，并使用模糊度桥接技术提高模糊度的搜索效率，得到正确的模糊度，从而解算出两个卫星接收天线之间的横向与纵向角度。

10.一种采用如权利要求4所述的三维激光扫描设备的定位定向方法，其特征在于，采用激光发射器对被扫描区域进行特殊点位置标记，采用全站仪对三维激光扫描仪的扫描数据进行定位定向。