本发明专利技术公开了一种利用陀螺全站仪求取隐蔽点ＩＴＲＦ框架坐标的方法，步骤如下：在隐蔽点Ｏ所在区域任选两控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］；获取两控制点的ＩＴＲＦ框架坐标且将二者的ＩＴＲＦ框架坐标转换为大地坐标和高斯平面坐标；用陀螺全站仪测出测线Ａ↓［１］Ａ↓［２］、Ａ↓［１］Ｏ和Ａ↓［２］Ｏ的陀螺方位角及两控制点与点Ｏ间的斜距和竖直角；获取测线Ａ↓［１］Ｏ和Ａ↓［２］Ｏ分别与Ａ↓［１］Ａ↓［２］间夹角和两控制点分别与点Ｏ间的平距及高差；计算点Ｏ的高斯平面坐标和高程；计算点Ｏ的大地坐标；校验；将点Ｏ的大地坐标转换为ＩＴＲＦ框架坐标。本发明专利技术实现简便且测量结果准确，能解决导弹发射定位、隧洞内点位坐标求取等隐蔽点坐标求取及传统方法中前方交会时引起点位“翻转”的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大地测量
，尤其是涉及一种利用陀螺全站仪求取隐 蔽点ITRF框架坐标的方法。
技术介绍
国际地球自转服务(IERS)根据VLBI、 SLR、 LLR、 GPS、 DORIS等多种 空间观测技术并综合多个数据分析中心的计算结果，定义的ITRF序列地 球参考框架是目前国际上公认的精度最高、稳定性最好的参考框架。ITRF 参考框架作为一个三维的、地心的、动态的全球坐标参考框架，已经成为 高精度GPS测量和数据分析的坐标基准。由于GPS系统的坐标基准为 WGS-84,所以在高精度GPS测量中如果需要利用ITRF参考框架，则必须对测量与数据处理中的基准问题进行统一 。坐标基准的统一 问题通常涉及到 GPS地面控制点的坐标基准和基线解算时卫星的星历基准两个方面的内 容。随着IGS(国际GPS动力学服务)的建立，ITRF与GPS的关系更为密切， IERS负责产生与ITRF相关的参数，IGS提供全球GPS观测数据并改进ITRF 解的精度。这样，在大范围精密工程测量或形变监测以及在全球范围内研 究板块运动问题时，利用ITRF参考框架以及GPS精密星历解算的基线来 研究定位问题，在目前是最有现实意义的方法。ITRF2000参考框架根据IERS筛选的54个核心站作为框架的定向参考 站，所以在确定ITRF参考框架基准时，选择全部或者部分IERS核心站在 某一历元的坐标作为GPS网平差的基准，则可以确定地面点在相\应参考框 架下坐标。当地面点由于遮蔽等原因不能直接进行GPS观测，可以考虑利 用GPS与全站仪相结合的方法(前方交回原理等)测量相关点位的坐标。4但是由于前方交会的方法常常会出现交会点"翻转"的错误结果，如何使 前方交会的成果准确无误是一项十分必要且重要的问题。陀螺全站仪是一种将陀螺仪和全站仪集成于一体且具有全天候、全天 时、快速高效独立测定真北方向的精密测量仪器。常用于矿山、隧道、地 铁等贯通工程以及导弹发射的定向测量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种利用陀螺全站仪求取隐蔽点ITRF框架坐标的方法，其实现简便且测量 结果准确，能够有效解决利用前方交会原理求取点坐标时坐标"翻转"的 问题。为解决上述技术问题，本专利技术釆用的技术方案是 一种利用陀螺全站仪 求取隐蔽点ITRF框架坐标的方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、在隐蔽点O所在的待测区域内任意选取两个有利于进行GPS 观测的控制点Ai和A2，所选取的两个控制点Ai和A2与隐蔽点0之间均应 通视，且两个控制点Ai和A2与隐蔽点0不在同一直线上；步骤二、通过GPS接收机对所述两个控制点A！和A2同时进行GPS观测， 将所获取的GPS观测数据与同期观测的IGS站数据联合平差处理得出所述 两个控制点Ai和A2的ITRF框架坐标；步骤三、将所述两个控制点A:和&的ITRF框架坐标数据传至处理器 进行坐标转换并存储记录先将所述两个控制点Ai和&的ITRF框架坐标 转换为对应的大地坐标，再将转换求得的大地坐标转换为对应的高斯平面 坐标；步骤四、分别在所述两个控制点Ai和A2处安置陀螺全站仪，通过所述 陀螺全站仪分别对两个控制点A,和A2间的测线A山和AA以及两个控制点 A和A2与隐蔽点0间的测线Ai0和A20进行陀螺定向，并测出测线A!A2 、 、 A力和A20的陀螺方位角；同时，分别测出两个控制点Ai和&与隐蔽点0间的斜距和竖直角；且将所测得的陀螺方位角数据、斜距和竖直角数据均传至所述处理器进行存储记录；步骤五、所述处理器根据所述陀螺方位角数据，相应推算得出测线A:0 和A20分别与测线A山之间的夹角并存储记录；并且利用两个控制点A:和M与隐蔽点0间的斜距和竖直角数据计算两个控制点Ai和A2分别与隐 蔽点0间的水平距离及高差并存储记录；步骤六、根据前方交会原理，利用测线A,O和A20分别与测线A山的 夹角以及步骤三中求得的控制点A,和A2的高斯平面坐标，通过所述处理器 计算得出隐蔽点0的高斯平面坐标并记录；再根据两个控制点A工和A2的大 地高以及两个控制点A,和A2与隐蔽点0间的高差，通过所述处理器计算得 出隐蔽点0的高程并记录；步骤七、由所述处理器根据隐蔽点0的高斯平面坐标和高程，计算得 出隐蔽点0的大地坐标并记录；步骤八、校验由所述处理器根据隐蔽点0的大地坐标以及两个控制 点A!和A2的大地坐标计算得出测线Ai0和A20的大地方位角，并与步骤四 中所测得的测线A力和A20的陀螺方位角数据进行比对检核，当测线A" 和A20的大地方位角和陀螺方位角角值均一致时，表明计算得到的隐蔽点 0坐标无误，进入步骤九；否则转入步骤六重新进行计算；步骤九、通过所述处理器将步骤七中所求出的隐蔽点0的大地坐标， 转换得到隐蔽点0的ITRF框架坐标。本专利技术与现有技术相比具有以下优点，实现简便且测量结果准确，能 有效解决导弹发射定位、隧洞内点位坐标求取等隐蔽点坐标求取问题，通 过本专利技术获取某一隐蔽地点的ITRF框架坐标时，将GPS和陀螺全站仪相 结合，根据前方交会的原理，并借助于陀螺全站仪的定向数据来求取隐蔽 点的ITRF框架坐标，能够有效解决利用前方交会原理求取点坐标时坐标 "翻转"的问题。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图l为本专利技术中隐蔽点0和所选取两个控制点Ai和A2的布设位置示意图。图2为本专利技术的流程框图。 具体实施例方式如图l、图2所示，本专利技术所述的利用陀螺全站仪求取隐蔽点ITRF框 架坐标的方法，包括以下步骤步骤一、在隐蔽点O所在的待测区域内任意选取两个有利于进行GPS 观测的控制点Ai和A2，所选取的两个控制点Ai和A2与隐蔽点0之间均应 通视，且两个控制点A;和A2与隐蔽点0不在同一直线上。实践中，由于受到周边环境条件的不利影响，难以在隐蔽点o直接安置 GPS接收机测量该点的ITRF框架坐标，则需通过前方交会的方法对隐蔽点0 的ITRF框架坐标进行间接求取，首先在隐蔽点0附近，任选两个控制点^ 和A"另外，选取两个控制点夂和A2时，应注意点Ai和Az与隐蔽点O均应 通视，并且点Ai和A2之间也应当相互通视；同时，控制点Ai和A2均应有利于 进行GPS观测，也就是说，对隐蔽点0而言，控制点A工和A2均不存在有碍于 GPS观测的气象条件或其他阻碍条件。所述点A:和A2与隐蔽点0组成近似等 边三角形效果更好。步骤二、通过GPS接收机对所述两个控制点A:和A2同时进行GPS观测， 将所获取的GPS观测数据与同期观测的IGS站数据联合平差处理得出所述 两个控制点A!和A2的ITRF框架坐标。实际操作时，分别在控制点Ai和M安置GPS接收机，分别对点Ai和A2 进行GPS观测，并将获得的两个控制点Ai和A2的GPS观测数据分别与同期 IGS站数据进行联合平差处理，具体是进行联合解算基线，然后将点A, 和A2对应的两个基线文件进行联合平差，得到所述两个控制点Ai和A2的ITRF7框架坐标即Ai(x",Zi)和A2(x2,:r2,z2)。步骤三、将所述两个控制点A和l的ITRF框架坐标数据传至处理器 进行坐标转换并存储记录先将所述两个控制点^和A,的ITRF框架本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用陀螺全站仪求取隐蔽点ＩＴＲＦ框架坐标的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤一、在隐蔽点Ｏ所在的待测区域内任意选取两个有利于进行ＧＰＳ观测的控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］，所选取的两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］与隐蔽点Ｏ之 间均应通视，且两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］与隐蔽点Ｏ不在同一直线上； 步骤二、通过ＧＰＳ接收机对所述两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］同时进行ＧＰＳ观测，将所获取的ＧＰＳ观测数据与同期观测的ＩＧＳ站数据联合平差处理得出所述两个控制点 Ａ↓［１］和Ａ↓［２］的ＩＴＲＦ框架坐标； 步骤三、将所述两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］的ＩＴＲＦ框架坐标数据传至处理器进行坐标转换并存储记录：先将所述两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］的ＩＴＲＦ框架坐标转换为对应的大地坐标，再将转换 求得的大地坐标转换为对应的高斯平面坐标； 步骤四、分别在所述两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］处安置陀螺全站仪，通过所述陀螺全站仪分别对两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］间的测线Ａ↓［１］Ａ↓［２］和Ａ↓［２］Ａ↓［１］以及两个控制点Ａ↓ ［１］和Ａ↓［２］与隐蔽点Ｏ间的测线Ａ↓［１］Ｏ和Ａ↓［２］Ｏ进行陀螺定向，并测出测线Ａ↓［１］Ａ↓［２］、Ａ↓［１］Ｏ和Ａ↓［２］Ｏ的陀螺方位角；同时，分别测出两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］与隐蔽点Ｏ间的斜距和竖直角；且将所测得的陀螺方位角数据、斜距和竖直角数据均传至所述处理器进行存储记录； 步骤五、所述处理器根据所述陀螺方位角数据，相应推算得出测线Ａ↓［１］Ｏ和Ａ↓［２］Ｏ分别与测线Ａ↓［１］Ａ↓［２］之间的夹角并存储记录；并且利用两个控制点Ａ１和Ａ２与隐蔽点Ｏ间 的斜距和竖直角数据计算两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］分别与隐蔽点Ｏ间的水平距离及高差并存储记录； 步骤六、根据前方交会原理，利用测线Ａ↓［１］Ｏ和Ａ↓［２］Ｏ分别与测线Ａ↓［１］Ａ↓［２］的夹角以及步骤三中求得的控制点Ａ↓［１］和Ａ ↓［２］的高斯平面坐标，通过所述处理器计算得出隐蔽点Ｏ的高斯平面坐标并记录；再根据两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］的大地高以及两个控制点Ａ↓［１］和Ａ↓［２］与隐蔽点Ｏ间的高差，通过所述处理器计算得出隐蔽点Ｏ的高程并记录； 步骤七、由 所述处理器根据隐蔽点Ｏ的高斯平面坐标和高程，计算得出隐蔽点Ｏ的大地坐标并记录； 步骤八、校验：由所述处理器根据隐蔽点Ｏ的大地坐...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志强，杨建华，王腾军，石震，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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