CN105445764A - 一种用于gnss接收机空间姿态精度检验方法 - Google Patents

一种用于gnss接收机空间姿态精度检验方法 Download PDF

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朱磊
高占武
阳婷
陈冀宏
顾红亮
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/23Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements

Abstract

本发明公开了一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,所述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法包括如下步骤:对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整;通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值;将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度,上述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,可提高GNSS接收机惯性测量的检测效率和检测精度,操作简单便于对大规模生产的GNSS接收机进行惯性测量检测。

Description

一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法
技术领域
[0001]本发明涉及测量领域,尤其涉及一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法。
背景技术
[0002]由于惯性导航技术的发展,GNSS测量中融入了惯性测量技术。越来越多的GNSS设备制造商在产品中计入惯性测量技术,GNSS接收机在出厂前都需要检验惯性测量性能优劣,常规GNSS产品中加入了頂U(惯性测量单元)后,采用常规RTK补偿点测量方法来验证頂U(惯性测量单元)性能优劣,操作繁琐,效率低下,不利于GNSS制造厂商实际检验使用。
发明内容
[0003]鉴于目前惯性测量检验存在的上述不足,本发明提供一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,可提高GNSS接收机惯性测量的检测效率和检测精度,操作简单便于对大规模生产的GNSS接收机进行惯性测量检测。
[0004]为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
[0005] —种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,所述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法包括如下步骤:
[0006]对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整;
[0007]通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值;
[0008]将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度。
[0009 ]依照本发明的一个方面,所述对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整步骤具体包括以下步骤:
[0010]将三轴无磁转台的Χ、Υ、Ζ三个轴向指向O刻度;
[0011 ]校准三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面水平度;
[0012]将三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O刻度指示指向方位角O度方向。依照本发明的一个方面,所述将三轴无磁转台的Χ、Υ、Ζ三个轴向指向O刻度步骤具体为:
[0013]通过可旋转水平大理石台面将三轴无磁转台置于水平位置,使三轴无磁转台与水平面保持一致;
[0014]调整三轴无磁转台的三轴旋转钮将X,Y,Z轴面刻度指向O刻度。依照本发明的一个方面,所述校准三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面水平度步骤具体为:
[0015]将水准仪水平放置在三轴无磁转台的X轴面与Y轴面上;
[0016]调整三轴无磁转台微调螺纹将水准仪气泡居中,使X轴与Y轴的轴面与水平面保持一 Sc ο
[0017]依照本发明的一个方面,所述将三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O刻度指示指向方位角O度方向步骤具体为:
[0018]通过陀螺仪全站仪定位出真北方向即方位角O度方向;
[0019]旋转大理石台面使三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O刻度指示指向方位角O度方向。
[0020]依照本发明的一个方面,所述通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值步骤具体为:
[0021]在三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面上垂直安装固定棒;
[0022]将进行过加速度校准与磁标定的GNSS接收机安装于固定棒上;
[0023]通过三轴无磁转台对GNSS接收机空间姿态进行调整;
[0024]将GNSS接收机空间姿态中的倾斜角度设置为30度,方位角设置为O度、90度、180度及270度。
[0025]依照本发明的一个方面,所述将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比对,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度步骤具体为:
[0026]建立手持终端与GNSS接收机的通信连接;
[0027]手持终端读取GNSS接收机测量输出的倾斜角数值Al、A2、A3、A4与方位角数值B1、B2、B3、B4;
[0028]将测量输出的倾斜角度数值Al、A2、A3、A4分别与标准倾斜角度数值30度进行比对,得出测量值与标准值的差值;
[0029]将测量输出的方位角度数值B1、B2、B3、B4与标准方位角度数值O度、90度、180度及270度进行比对,得出测量值与标准值的差值;
[0030]根据倾斜角度、方位角度的测量值与标准值差值判定GNSS接收机空间姿态测量精度。
[0031]本发明实施的优点:通过对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整;通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值;将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度,上述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,可提高GNSS接收机惯性测量的检测效率和检测精度,操作简单便于对大规模生产的GNSS接收机进行惯性测量检测。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本发明所述的一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法的方法流程图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035]如图1所示,一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,所述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法包括如下步骤:
[0036]步骤SI:对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整;
[0037]所述步骤S1:对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整步骤具体包括以下步骤:
[0038]将三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向指向O刻度;
[0039]校准三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面水平度;
[0040]将三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O刻度指示指向方位角O度方向。
[0041 ]其中,所述将三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向指向O刻度步骤具体为:
[0042]通过可旋转水平大理石台面将三轴无磁转台置于水平位置,使三轴无磁转台与水平面保持一致;
[0043]调整三轴无磁转台的三轴旋转钮将X,Y,Z轴面刻度指向O刻度。
[0044]其中,所述校准三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面水平度步骤具体为:
[0045]将水准仪水平放置在三轴无磁转台的X轴面与Y轴面上;
[0046]调整三轴无磁转台微调螺纹将水准仪气泡居中,使X轴与Y轴的轴面与水平面保持一 Sc ο
[0047]其中,所述将三轴无磁转台的转台Χ、Υ轴面O刻度指示指向方位角O度方向步骤具体为:
[0048]通过陀螺仪全站仪定位出真北方向即方位角O度方向;
[0049]旋转大理石台面使三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O刻度指示指向方位角O度方向。
[0050]步骤S2:通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值;
[0051 ]所述步骤S2:通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值步骤具体为:
[0052]在三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面上垂直安装无磁固定棒;
[0053]将进行过加速度校准与磁标定的GNSS接收机安装于无磁固定棒上;
[0054]通过三轴无磁转台对GNSS接收机空间姿态进行调整;
[0055]将GNSS接收机空间姿态中的倾斜角度设置为30度,方位角设置为O度、90度、180度及270度。
[0056]步骤S3:将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比对,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度;
[0057]所述步骤S3:将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比对,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度步骤具体为:
[0058]建立手持终端与GNSS接收机的通信连接;
[0059]手持终端读取GNSS接收机测量输出的倾斜角数值Al、Α2、Α3、Α4与方位角数值B1、Β2、Β3、Β4;
[0060]将测量输出的倾斜角度数值Al、Α2、Α3、Α4分别与标准倾斜角度数值30度进行比对,得出测量值与标准值的差值;
[0061 ]将测量输出的方位角度数值B1、B2、B3、B4与标准方位角度数值O度、90度、180度及270度进行比对,得出测量值与标准值的差值;
[0062]根据倾斜角度、方位角度的测量值与标准值差值判定GNSS接收机空间姿态测量精度。
[0063]本发明用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,通过陀螺全站仪、三轴无磁转台、水准仪及无磁固定棒来实现的,其中,陀螺全站仪用于精确的指向真北方向(方位角O度);三轴无磁转台用于确定GNSS接收机在空间姿态中的倾斜角度与方位角度;水准仪用于校准三轴无磁转台水平度;无磁固定棒用于将GNSS接收机固定在三轴无磁转台上。
[0064]本发明实施的优点:通过对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整;通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值;将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度,上述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,可提高GNSS接收机惯性测量的检测效率和检测精度,操作简单便于对大规模生产的GNSS接收机进行惯性测量检测。
[0065]以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法包括如下步骤: 对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整; 通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值; 将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比对,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度。
2.根据权利要求1所述的用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述对三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向的指向刻度、X轴与Y轴的轴面水平度与X轴与Y轴的轴面刻度指示方向进行调整步骤具体包括以下步骤: 将三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向指向O刻度; 校准三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面水平度; 将三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O刻度指示指向方位角O度方向。
3.根据权利要求2所述的用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述将三轴无磁转台的X、Y、Z三个轴向指向O刻度步骤具体为: 通过可旋转水平大理石台面将三轴无磁转台置于水平位置,使三轴无磁转台与水平面保持一致; 调整三轴无磁转台的三轴旋转钮将X,Y,ζ轴面刻度指向O刻度。
4.根据权利要求3所述的用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述校准三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面水平度步骤具体为: 将水准仪水平放置在三轴无磁转台的X轴面与Y轴面上; 调整三轴无磁转台微调螺纹将水准仪气泡居中,使X轴与Y轴的轴面与水平面保持一致。
5.根据权利要求4所述的用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述将三轴无磁转台的转台X、Y轴面O刻度指示指向方位角O度方向步骤具体为: 通过陀螺仪全站仪定位出真北方向即方位角O度方向; 旋转大理石台面使三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面O亥Ij度指示指向方位角O度方向。
6.根据权利要求5所述的用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述通过三轴无磁转台设置GNSS接收机的待检测的倾斜角与方位角数值步骤具体为: 在三轴无磁转台的X轴与Y轴的轴面上垂直安装固定棒; 将进行过加速度校准与磁标定的GNSS接收机安装于固定棒上; 通过三轴无磁转台对GNSS接收机空间姿态进行调整; 将GNSS接收机空间姿态中的倾斜角度设置为30度,方位角设置为O度、90度、180度及270度。
7.根据权利要求6所述的用于GNSS接收机空间姿态精度检验方法,其特征在于,所述将GNSS接收机的倾斜角与方位角的测量数值与标准数值进行比对,根据测量数值与标准数值的差值判定GNSS接收空间姿态精度步骤具体为: 建立手持终端与GNSS接收机的通信连接; 手持终端读取6~33接收机测量输出的倾斜角数值41)2^3)4与方位角数值81、82、B3、B4; 将测量输出的倾斜角度数值A1、A2、A3、A4分别与标准倾斜角度数值30度进行比对,得出测量值与标准值的差值; 将测量输出的方位角度数值B1、B2、B3、B4与标准方位角度数值O度、90度、180度及270度进行比对,得出测量值与标准值的差值; 根据倾斜角度、方位角度的测量值与标准值差值判定GNSS接收机空间姿态测量精度。
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