专利名称：一种车载gps高程测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空间信息获取测绘技术领域，尤其是涉及一种主要适用于数字地形图高程注记点测量用车载GPS高程测量系统。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，数字航空摄影测量已成为大规模测绘1 500、 1 1000以及1 2000等大比例尺地形图的主要方式。但是在数字航空摄影测量测绘地形图时平面精度明显优于高程精度，根据《城市测量规范》，结合实际项目要求，铺装路面宽度大于5m的公路、街道和内部道路的高程注记点的高程中误差不得大于士0. 15m，而采用航测内业采集无法达到该精度。为了保证成图的高程精度，需要对测区内硬化路面等铺装地面的高程进行外业实测。常规作业是采用水准仪高程测量、全站仪测量和RTK(实时动态差分法)测量等方法。 但是这些测量方法均所需测量人员多，且工作效率低，费工费时，同时由于过往车辆的影响，施工人员沿着路面实测高程也存在一定的危险性，这些常常成为制约工程进度的主要原因。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种车载GPS高程测量系统，其设计新颖合理、实现方便且使用效果好、使用价值高，有效解决了现有技术中数字航空摄影测量时硬化路面外业高程测量所需人员较多、工作效率低及存在一定危险性的问题，同时使用稳定性好，测量精度高。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种车载GPS高程测量系统，其特征在于包括布设在测区内任意一个已知点上且用于实时采集该处GPS观测数据的参考站数据采集单元、架设在车辆顶部且用于采集车辆行走过程中GPS观测数据的流动站数据采集单元、对系统参数进行设置的系统参数设置模块，根据系统参数设置模块输入的参数对参考站数据采集单元和流动站数据采集单元采集的数据进行处理的数据处理器以及用于输出处理结果的数据输出模块；所述参考站数据采集单元、流动站数据采集单元和系统参数设置模块均与数据处理器的输入端相接，所述数据输出模块与数据处理器的输出端相接。上述的一种车载GPS高程测量系统，其特征在于还包括用于对数据处理器处理的数据进行检验评估的数据质检及评估模块，所述数据质检及评估模块与数据处理器相接。上述的一种车载GPS高程测量系统，其特征在于所述参考站数据采集单元和流动站数据采集单元均为双频GPS接收机。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、设计新颖合理、实现方便且使用效果好、使用价值高。
3[0010]2、测量精度可靠，相当于碎部点实测精度，可满足大比例尺地形图对铺装路面高程精度的要求。3、效率高，能以车辆正常行驶速度完成外业测量任务，其效率是传统测量方式无法比拟的。4、减少了测量所需人员数量，降低了野外测量的劳动强度，测量时只需一名司机和一名测量人员坐在车上即可完成测量任务，较传统的外业工作成本低，同时可以有效地保障野外作业人员在道路中心点测绘施工中的人身安全和设备安全。5、可实现全天候作业，即无论白天或晚上、晴天或雨天均可作业，而且晚上测量更方便。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图。附图标记说明1-参考站数据采集单元；2-流动站数据采集单元；3-数据质检及评估模块；4-数据处理器；5-系统参数设置模块；6-数据输出模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括布设在测区内任意一个已知点上且用于实时采集该处GPS观测数据的参考站数据采集单元1、架设在车辆顶部且用于采集车辆行走过程中GPS 观测数据的流动站数据采集单元2、对系统参数进行设置的系统参数设置模块5，根据系统参数设置模块5输入的参数对参考站数据采集单元1和流动站数据采集单元2采集的数据进行处理的数据处理器4以及用于输出处理结果的数据输出模块6 ；所述参考站数据采集单元1、流动站数据采集单元2和系统参数设置模块5均与数据处理器4的输入端相接，所述数据输出模块6与数据处理器4的输出端相接。 同时，本实用新型还包括用于对数据处理器4处理的数据进行检验评估的数据质检及评估模块3，所述数据质检及评估模块3与数据处理器4相接。本实施例中，所述参考站数据采集单元1和流动站数据采集单元2均为双频GPS 接收机。实际使用过程中，系统参数设置模块5所输入的参数包括测量条件(如不良GPS 观测数据剔除标准、处理时采用星历文件类型、选择合适的数据处理模型等)和测量精度要求。本实用新型的工作过程如下步骤一、外业数据的采集包括参照站数据的采集和流动站数据的采集，具体采集时是在测区内任意一个已知点上架设天线支架作为参考站并在其上安装一个GPS接收机， 在车辆顶部架设一个天线支架作为流动站并在其上安装一个GPS接收机，则车辆在需测量高程注记点的道路上正常行驶采集GPS观测数据。该过程中为确保高程测量精度，流动站 GPS接收机的天线高采用水准仪或全站仪进行准确测量。[0026]步骤二、数据的处理根据系统参数设置模块5输入的参数由数据处理器4对参考站数据采集单元1和流动站数据采集单元2采集的数据进行处理，获得厘米级的定位精度， 然后由数据输出模块6输出数据处理结果。上述过程中，当系统采用自动检测方式对所处理的数据进行检查与评估时，由数据处理器4调用数据质检及评估模块3判断处理后的数据是否符合精度要求，并将判断结果同步上传至数据处理器4 ；当判断处理后的数据精度符合要求时，由数据输出模块6输出处理结果，否则删除该处理数据。另外，值得注意的地方是在测量前应根据前几天的卫星分布状况，利用卫星预报菜单功能，计划测量的时间，并选择卫星数较多的时段进行观测，以减小卫星失锁概率，确保测量结果稳定可靠；在作业中车辆穿过天桥或其它原因引起的流动站失锁后，应及时提醒司机停下，待流动站重新初始化固定后继续行驶；当流动站距离参照站超过IOkm时两个 GPS接收机均使用精密星历。同时，为保证测量精度和观测点的密度，两个GPS接收机观测时参数均设置为静态模式，采样间隔为1秒，卫星截止高度角为5°。以下以一个处于平原地区(西咸新区)测区和一个处于丘陵地区(三门峡)测区为例，来说明采用本实用新型车载GPS高程测量系统能达到的精度和对航测成图高程点测量提高的效率西咸新区测区位于关中平原，地貌以黄土塬为主，测区大小约400平方公里，成图比例尺1 1000;三门峡测区位于河南省西部边陲，豫晋陕三省交界处，地貌以山地、丘陵为主，测区大小约200平方公里，成图比例尺1 2000。根据《城市测量规范》，结合实际项目要求铺装路面宽度大于士5m的公路、街道和内部道路的高程注记点的高程中误差不得大于士0. 15m，采用航测内业采集无法达到该精度，道路高程必须进行野外实测， 即道路与硬化地面采用本实用新型进行高程点实测(即野外实测)，而在车辆无法抵达的地方应用航测内业仪器采集高程点数据。利用测区内采用全站仪施测的高程注记点对采用本实用新型施测的高程注记点精度进行检验，检验结果见下表。
权利要求1.一种车载GPS高程测量系统，其特征在于包括布设在测区内任意一个已知点上且用于实时采集该处GPS观测数据的参考站数据采集单元(1)、架设在车辆顶部且用于采集车辆行走过程中GPS观测数据的流动站数据采集单元O)、对系统参数进行设置的系统参数设置模块(5)，根据系统参数设置模块( 输入的参数对参考站数据采集单元(1)和流动站数据采集单元( 采集的数据进行处理的数据处理器(4)以及用于输出处理结果的数据输出模块(6)；所述参考站数据采集单元(1)、流动站数据采集单元( 和系统参数设置模块( 均与数据处理器(4)的输入端相接，所述数据输出模块(6)与数据处理器的输出端相接。
2.按照权利要求1所述的一种车载GPS高程测量系统，其特征在于还包括用于对数据处理器(4)处理的数据进行检验评估的数据质检及评估模块(3)，所述数据质检及评估模块( 与数据处理器(4)相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种车载GPS高程测量系统，其特征在于所述参考站数据采集单元(1)和流动站数据采集单元( 均为双频GPS接收机。
专利摘要本实用新型公开了一种车载GPS高程测量系统，包括布设在测区内任意一个已知点上且用于实时采集该处GPS观测数据的参考站数据采集单元、架设在车辆顶部且用于采集车辆行走过程中GPS观测数据的流动站数据采集单元、对系统参数进行设置的系统参数设置模块，根据系统参数设置模块输入的参数对参考站数据采集单元和流动站数据采集单元采集的数据进行处理的数据处理器以及用于输出处理结果的数据输出模块；参考站数据采集单元、流动站数据采集单元和系统参数设置模块均与数据处理器的输入端相接，数据输出模块与数据处理器的输出端相接。本实用新型设计新颖合理、实现方便且使用无危险，所需人员少，工作效率高，使用稳定性好，测量精度高。
文档编号G01C15/00GK202255361SQ20112041120
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者何占国, 刘继宝, 原喜屯, 朱永福, 李力, 梁涛, 白志刚 申请人:西安煤航信息产业有限公司