CN105044757A - 卫星信号遮蔽区域gnss差分与惯性测量组合测图方法 - Google Patents

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李增科
李昕
韩厚增
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    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

一种卫星信号遮蔽区域GNSS差分与惯性测量组合测图方法，属于数字测图方法。该测图方法在卫星信号全部遮蔽区域，采用GNSS差分测量和惯性测量组合，测量未知点的坐标。首先在卫星信号良好的区域测定一点的坐标，确定为已知点，然后前往卫星信号全遮蔽的区域测量待测点坐标，之后返回已知点。测量路线为从卫星信号无遮蔽区域—部分遮蔽区域—全遮蔽区域—部分遮蔽区域—无遮蔽区域，测量手段分别采用GNSS差分定位—组合测量定位—惯性测量定位—组合测量定位—GNSS差分定位，最后利用闭合条件进行平差解算。

Description

卫星信号遮蔽区域GNSS差分与惯性测量组合测图方法
技术领域
本发明涉及一种测图方法，尤其是一种卫星信号遮蔽区域GNSS差分与惯性测量组合测图方法。
背景技术
GNSS差分定位可以实现毫米级的定位精度，在地形图测量、地籍测量等发挥了重要的作用，但是，GNSS需要接受卫星信号才能实现定位，所以，卫星信号遮蔽区域需要采用全站仪等方式才能完成测图，效率大大降低。
运用惯性测量单元的惯性测量技术是从20世纪初发展起来的一种新的导航技术。基本原理是根据牛顿提出的相对惯性空间的力学定律，利用惯性测量仪中的加速度计测量载体的运动加速度，利用陀螺仪测量载体的旋转角速度，然后通过计算机对这些惯性测量值进行处理，得到载体的位置、速度和姿态。稍具体地讲，给定载体运动状态的初始条件，将加速度测量值对时间进行一次积分可获得载体的运动速度，对时间进行二次积分可获得其空间位置。同样，通过将旋转角速度测量值对时间进行积分，惯性导航系统可获得载体在空间三维中的姿态角。与其他类型的导航系统不同，惯性导航系统具有自主导航能力，不需要从运载体传送信号或者从外部接收信号，不受环境、载体机动及无线电干扰的影响，能连续地提供载体位置、速度和姿态等定位导航参数，其数据更新率快、量程较大，且具有短时间内较高的相对精度。近几年，随着惯性器件的低成本、低功耗的发展，惯性测量技术应用愈加广泛。
GNSS差分与惯性测量进行组合能够在卫星信号无遮蔽区域、信号部分遮蔽区域和信号全遮蔽区域实现定位方式的转换。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法，该方法能够简单、快速、有效地完成卫星信号遮蔽区域的测图工作。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，该测图方法可以在卫星信号遮蔽区域完成测图工作。
GNSS差分与惯性测量组合测图方法的具体步骤如下：
a.首先在卫星信号遮蔽区域选择一个点，设为A，确保A点处卫星信号没有被遮蔽，通过GNSS差分定位的方式测量A点的坐标；
b.从A点前往卫星信号遮蔽区域，中间会经过一段卫星信号部分遮蔽的区域，在该区域利用GNSS与惯性测量紧组合的方式进行连续测量；
c.到达卫星信号全遮蔽区域的待测点，设为B，利用惯性测量方式确定B点的坐标；
d.返回A点处，重新测量A点坐标，测量工作完成；
e.利用整个观测过程的闭合环进行平差，对B点的坐标进行改正，改正后的坐标就是最终的观测坐标。
本发明的有益效果在于：由于采用了上述方案，卫星信号无遮蔽区域，利用GNSS差分定位模式可以测得高精度的坐标，对于卫星信号全遮蔽的区域，测量路线为从卫星信号无遮蔽区域——部分遮蔽区域——全遮蔽区域——部分遮蔽区域——无遮蔽区域，测量手段分别采用GNSS差分定位——组合测量定位——惯性测量定位——组合测量定位——GNSS差分定位，并且通过测量平差原理进行误差的改正，整个测量过程可以同时测量多个点，测量效率要远高于全站仪等手段。
本发明的优点之一在于：不受卫星信号遮挡的限制，测量效率高。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
具体实施方式
实施例1：该测图方法可以在卫星信号遮蔽区域完成测图工作。
GNSS差分与惯性测量组合测图方法的具体步骤如下：
a.首先在卫星信号遮蔽区域选择一个点，设为A，确保A点处卫星信号没有被遮蔽，通过GNSS差分定位的方式测量A点的坐标；
b.从A点前往卫星信号遮蔽区域，中间会经过一段卫星信号部分遮蔽的区域，在该区域利用GNSS与惯性测量紧组合的方式进行连续测量；
c.到达卫星信号全遮蔽区域的待测点，设为B，利用惯性测量方式确定B点的坐标；
d.返回A点处，重新测量A点坐标，测量工作完成；
e.利用整个观测过程的闭合环进行平差，对B点的坐标进行改正，改正后的坐标就是最终的观测坐标。

Claims (1)

1.一种卫星信号遮蔽区域GNSS差分与惯性测量组合测图方法，其特征在于：该测图方法可以在卫星信号遮蔽区域完成测图工作，
其中，所述GNSS差分与惯性测量组合测图方法的具体步骤如下：
a.首先在卫星信号遮蔽区域选择一个点，设为A，确保A点处卫星信号没有被遮蔽，通过GNSS差分定位的方式测量A点的坐标；
b.从A点前往卫星信号遮蔽区域，中间会经过一段卫星信号部分遮蔽的区域，在该区域利用GNSS与惯性测量紧组合的方式进行连续测量；
c.到达卫星信号全遮蔽区域的待测点，设为B，利用惯性测量方式确定B点的坐标；
d.返回A点处，重新测量A点坐标，测量工作完成；
e.利用整个观测过程的闭合环进行平差，对B点的坐标进行改正，改正后的坐标就是最终的观测坐标。
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