自由超站仪制造技术

一种自由超站仪，它包括：一套高精度动态单点定位系统和一个测角设备或／和测距设备，其特征在于其中高精度动态单点定位系统由以下部件构成：双频ＧＰＳ接收天线通过通讯线连接双频ＧＰＳ接收机的输入端；双频ＧＰＳ接收机通过数据存贮处理设备连接到计算机；双频ＧＰＳ接收天线直接连接在对中杆上，或通过机械连接装置连接到测角设备或／和测距设备的顶部；测角与测距设备包括：一部可拆合的电子测角仪与电子测距仪；作为测角装置与测距装置观测目标的棱镜被安置在对中杆上。本实用新型专利技术的有益效果是：提供了一种不受时间地域局限、不依靠测量控制网、无须设基准站、无作业半径限制、精度高而均匀、简便快捷的测绘作业新模式。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种涉及空间信息获取及综合应用集成系统的测绘仪器设备
技术介绍
目前国内外的测角测距设备(如全站仪)、全球定位系统(GPS)一般各自独立使用。用全站仪进行测绘作业，要求视线无障碍，而且作业之前要建立测量控制网，将全站仪架设在已知测量控制点上进行测角、测距。GPS技术的缺点是要求GPS设站点必须顶空通视。目前GPS技术存在以下定位模式(1)精密动态单点定位，定位平面点位误差超过1m。(2)实时相位差分(RTK)定位，是将1台GPS接收机固定在一个已知控制点上作为基准站，另一个GPS接收机作为流动站逐个测量待定点的坐标。在这种作业模式中，基准站和流动站对相同的卫星进行同步观测，基准站通过传输键把观测数据传输给流动站，供流动站计算、分析使用。由于流动站的测量数据是以基准站做参考的，流动站离基准站越远，测量误差就越大。因此，流动站至基准站的距离不能太远，一般不能超过15KM.。(3)华达超站仪HD-STGPS作业模式，HD-STGPS是GPS和全站仪的集成系统，具体作业方法是在已知控制点上架设1台单频GPS接收机作为基准站，在选定的图根点上架设华达超站仪，一边用超站仪的单频GPS接收机与基准站的单频GPS接收机对相同的卫星进行同步观测，以确定超站仪设站点的坐标，同时又用华达超站仪的全站仪进行碎部点极坐标测量。外业结束后，内业利用随机软件同时解算图根点和碎部点的高斯平面坐标，自动成图。此作业模式要求超站仪与基准点的距离一般不能超过15KM。
技术实现思路
本技术的目的是针对国内外现行测绘作业模式的不足，提供一种新型的测绘仪器——自由超站仪，从而开创一种测绘作业新模式，这种新的测绘作业模式不受时间地域局限、不依靠测量控制网、无须设立基准站、无作业半径限制，而且无论在全球任何地方，测量坐标值的精度一致。本技术所述的自由超站仪，它包括一套高精度动态单点定位系统和一个测角设备或测距设备或测角设备与测距设备相结合的仪器设备，其中高精度动态单点定位系统由以下部件构成双频GPS接收天线通过通讯线连接双频GPS接收机的输入端；双频GPS接收机通过数据存贮处理设备连接到计算机；双频GPS接收天线直接连接在对中杆上，或通过机械连接装置连接到测角设备或/和测距设备的顶部；测角与测距设备包括一部可拆合的电子测角仪与电子测距仪，其观测数据输出端连接到计算机；作为测角装置与测距装置观测目标的棱镜被安置在对中杆上。如上所述一种自由超站仪，在高精度动态单点定位系统和测角设备或测距设备结合进行测绘作业时，双频GPS接收天线通过机械连接装置连接到测角设备或/和测距设备的顶部，棱镜被安置在对中杆上。如上所述的一种自由超站仪，在只使用高精度动态单点定位系统进行测绘作业时，双频GPS接收天线直接连接到对中杆上。本技术的有益效果是提供了一种不受时间地域局限、不依靠测量控制网、无须设基准站、无作业半径限制、精度高而均匀、简便快捷的测绘作业新模式。附图说明图1是本技术的组成原理图之一。图2是本技术的组成原理图之二。图3是本技术的工作原理图之一。图4是本技术的工作原理图之二。具体实施方式附图中，1、双频GPS天线，、2、测角、测距设备，3、水平调制装置(含三角支架)，4、笔记本电脑，5、GPS信号接收机，6、棱镜，7、待测点，8、通讯线，9、数据存贮处理设备，10、对中杆，11、机械连接装置。本技术提供的自由超站仪，是一种高精度动态单点GPS定位系统(PPP)和测角测距设备相结合的集成测绘系统，硬件有包含双频GPS接收机、GPS接收天线、数据存贮处理设备、电池、测角测距设备、机械连接装置、各类连接线、棱镜、三脚架、对中杆等，软件有外业数据采集软件、内业高精度动态单点GPS定位数据处理软件、绘图软件等自由高精度GPS信号处理系统。双频GPS接收机通过GPS接收天线接收来自卫星的信号，存贮到自由超站仪的存贮处理设备上。测角测距系统是专门测量角度和距离的设备，测量数据存贮在自由超站仪的存贮处理设备上。自由超站仪的高精度动态单点GPS接收机处理器系统(PPP)和测角测距系统可以结合起来使用，也可以分开各自单独使用。当PPP系统和测角测距系统结合使用时，GPS接收天线通过机械连接装置安装在测角测距设备的顶部。当需要单独使用PPP系统时，将GPS接收机从测角测距设备上卸下，安装到对中杆或三脚架上。外业数据采集设备在自由超站仪的数据存贮处理设备上运行，自由超站仪的数据存贮设备用于记录测站信息、GPS原始观测数据以及角度、距离观测值。测站信息包括测站标识、地物点属性、仪器高、观测时间，GPS原始观测数据包括双频载波相位观测值、伪距观测值，角度距离观测值包括水平角、垂直角、距离。自由高精度GPS信号处理系统设备利用IGS精密星历、钟差及GPS双频观测值进行待定点坐标解算并自动成图。高精度动态单点GPS定位数据处理软件利用IGS精密星历、钟差及GPS双频观测值进行待定点坐标解算。绘图软件根据数据处理软件解算获得的待定点点位坐标自动成图。本技术的技术实施方案(1)采用高精度单点GPS定位数学模型，通过精化的误差改正，利用IGS精密星历和钟差，将双频伪距观测值和载波相位观测值综合处理，采用卡尔曼滤波估计，正向求解、反向回推平滑相结合等方法，把动态单点GPS绝对定位精度提高到优于0.3M。(2)动态PPP系统和测角测距系统硬、软件一体化集成。(3)研发动态PPP定位软件，该软件具有从网上搜索、下载IGS精密星历和钟差、进行精密定位解算等功能。(4)研发绘图软件。在接收卫星信号少于四颗的隐蔽地区进行测绘的作业模式(见图4)首先在测区附近卫星信号较好(接收四颗以上卫星信号)的地方，选择A、B两个点作为临时图根点，其中A点为测站点，B点为后视点。先将自由超站仪架设在B点上观测10分钟以上(以确定其点位坐标)，然后将自由超站仪搬迁到A点，以B点为后视，用自由超站仪的测角测距设备按常规极坐标法进行碎部点测量，内业采用自由高精度GPS信号处理系统设备，将双频GPS接收机采集的数据与测角测距设备采集的数据，同步解算碎部点在全国统一坐标系下的高斯平面坐标，并输出成果。在顶空无遮挡的地区进行测绘的作业模式(见图3)在顶空无遮挡的广大地区，测绘作业只需要使用自由超站仪的PPP设备进行，具体操作方法首先将GPS接收天线从自由超站仪的测角测距设备上卸下，安装到对中杆上，连接好GPS接收机与GPS接收天线、GPS接收机与数据存贮处理设备之间的连接线，开机，然后依次在每个碎部点上观测1-3秒钟，直到全部外业结束。内业采用自由高精度GPS信号处理系统设备解算碎部点在全国统一坐标系下的高斯平面坐标，并输出成果。权利要求1.一种自由超站仪，它包括一套高精度动态单点定位系统和一个测角设备或测距设备或测角设备与测距设备相结合的仪器设备，其特征在于其中高精度动态单点定位系统由以下部件构成双频GPS接收天线通过通讯线连接双频GPS接收机的输入端；双频GPS接收机通过数据存贮处理设备连接到计算机；双频GPS接收天线直接连接在对中杆上，或通过机械连接装置连接到测角设备或/和测距设备的顶部；测角与测距设备包括一部可拆合的电子测角仪与电子测距仪，其观测数据输出端连接到计算机；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由超站仪，它包括：一套高精度动态单点定位系统和一个测角设备或测距设备或测角设备与测距设备相结合的仪器设备，其特征在于其中高精度动态单点定位系统由以下部件构成：双频ＧＰＳ接收天线通过通讯线连接双频ＧＰＳ接收机的输入端；双频ＧＰＳ接收机通过数据存贮处理设备连接到计算机；双频ＧＰＳ接收天线直接连接在对中杆上，或通过机械连接装置连接到测角设备或／和测距设备的顶部；测角与测距设备包括：一部可拆合的电子测角仪与电子测距仪，其观测数据输出端连接到计算机；作为测角装置与测距装置观测目标的棱镜被安置在对中杆上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭再春，
申请(专利权)人：宜昌索维珥斯科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]