CN106197371A - 一种gps差分定位辅助气压测高的方法 - Google Patents

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孙毅
林永生
夏文祥
陈鑫
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FUZHOU FUGUANG ELECTRONICS Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • G01C5/06—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels by using barometric means

Abstract

一种GPS差分定位辅助气压测高的方法，包括如下步骤：步骤1：通过GPS差分定位结合气压传感器的方式，测得基准站信息，具体包括：获得温度、湿度、气压值；接收伪距和星历数据，计算可见星的位置(xi,yi,zi)；建立观测方程；确定定位初值(x0,y0,z0)；用迭代法解观测方程；转换为大地坐标并显示定位数据，作误差曲线图；步骤2：采用步骤1同样的方法测得流动站信息；步骤3：计算两个定位点相对高度。本发明采用气压测高和GPS差分定位技术相辅相成，相互补充，特别是其测高系统测量时间短，受地形、地貌、环境的因素小。测量的高度不受限制，解决测量山坡，斜坡，凹凸坡等高度的测量。相比红外测距仪测试距离更高，方向性更好；相比激光测距仪，测试高度更高，安全性更佳。

Description

一种GPS差分定位辅助气压测高的方法
【技术领域】
本发明属于测量技术领域，具体是指一种GPS差分定位辅助气压测高的方法。
【背景技术】
现阶段应用于通信行业上的测高方式大多以激光测距仪、红外测距、超声波测距，但随着移动通信的基站站点越来越多，适应能力也越需加强，面对传统的这些仪器无法满足特殊站点的建设要求。对于红外测距仪存在的缺点是精度低，距离近，方向性差；激光测距则需要注意人体安全，且制做的难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量。超声波测距的缺点精度较低，且成本较高仅适应于教近距离的感应使用。
气压测高是一种传统的测高方法，在广阔区域的气压测高已得到广泛应用，根据不同区域的海拔高度计算绝对值信息得知相应的高度，但是气压测高在室外会因为大气压强随时间的变化检测的经度会受到影响。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种测量精度高的GPS差分定位辅助气压测高的方法，提高通信行业对基站、天线建设高度的需求，同时也可满足电力、铁路、建筑上的应用。
本发明是这样实现的：
一种GPS差分定位辅助气压测高的方法，包括如下步骤：
步骤1：通过GPS差分定位结合气压传感器的方式，测得基准站信息，具体包括：
步骤11：
获得温度、湿度、气压值；
接收伪距和星历数据，计算可见星的位置(xi,yi,zi)；
步骤12：
建立观测方程：
d＝㏒(x2+y2+z2)
R = 1 T ∫ T u ( t - Δ t ) · u ( t - τ ) d t
其中，
R：观测方程值；
T：积分间隔；
t：信号传播时间；
Δt：信号传播时间间隔；
d：卫星三轴计算值；
τ为延迟时间；
步骤13：确定定位初值(x0,y0,z0)；
步骤14：用迭代法解观测方程；
步骤15：转换为大地坐标并显示定位数据，作误差曲线图；步骤2：采用步骤1同样的方法测得流动站信息；
以上步骤1和步骤2无先后顺序；
步骤3：计算两个定位点相对高度：
h = z x - z a = 18400 ( 1 + a × t m ) × [ 1 + 0.378 ( e m p m ) ] L g p a p n
式中：h为流动站与基准站的高差：
a＝1/273；为气层平均温度；
em为气层平均湿度；pm为气层平均压力；
pa为基准站气压值；pn为流动站气压值；
本发明的优点在于：气压测高和GPS差分定位技术相辅相成，相互补充，特别是其测高系统测量时间短，受地形、地貌、环境的因素小。测量的高度不受限制，解决测量山坡，斜坡，凹凸坡等高度的测量。相比传统的红外测距仪测试距离更高，方向性更好；相比激光测距仪，测试高度更高，安全性更佳。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明中通过GPS差分定位结合气压传感器的方式测得定位点信息的方法流程示意图。
【具体实施方式】
一种GPS差分定位辅助气压测高的方法，由于存在第二点的位置的不确定性及位移的偏差，想要精确测量出高度就需要借助GPS定位方式，从而通过在WGS-84得知具体经纬度坐标，根据两地点位的距离结合计算。本发明的方法包括如下步骤：
步骤1：通过GPS差分定位结合气压传感器的方式，测得基准站信息，具体包括，如图1所示：
步骤11：
获得温度、湿度、气压值；
接收伪距和星历数据，计算可见星的位置(xi,yi,zi)；
步骤12：
建立观测方程：
d＝㏒(x2+y 2+z2)
R = 1 T ∫ T u ( t - Δ t ) · u ( t - τ ) d t
其中，
R：观测方程值；
T：积分间隔；
t：信号传播时间；
Δt：信号传播时间间隔；
d：卫星三轴计算值；
τ为延迟时间；
步骤13：确定定位初值(x0,y0,z0)；
步骤14：用迭代法解观测方程；
步骤15：转换为大地坐标并显示定位数据，作误差曲线图；
步骤2：采用步骤1同样的方法测得流动站信息；
以上步骤1和步骤2无先后顺序；
步骤3：计算两个定位点相对高度：
h = z x - z a = 18400 ( 1 + a × t m ) × [ 1 + 0.378 ( e m p m ) ] L g p a p n
式中：h为流动站与基准站的高差：
a＝1/273；为气层平均温度；
em为气层平均湿度；pm为气层平均压力；
pa为基准站气压值；pn为流动站气压值；
本发明采用气压测高和GPS差分定位技术相辅相成，相互补充，特别是其测高系统测量时间短，受地形、地貌、环境的因素小。测量的高度不受限制，解决测量山坡，斜坡，凹凸坡等高度的测量。相比传统的红外测距仪测试距离更高，方向性更好；相比激光测距仪，测试高度更高，安全性更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种GPS差分定位辅助气压测高的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：通过GPS差分定位结合气压传感器的方式，测得基准站信息，具体包括：
步骤11：
获得温度、湿度、气压值；
接收伪距和星历数据，计算可见星的位置(xi,yi,zi)；
步骤12：
建立观测方程：
d＝㏒(x2+y2+z2)
R = 1 T ∫ T u ( t - Δ t ) · u ( t - τ ) d t
其中，
R：观测方程值；
T：积分间隔；
t：信号传播时间；
Δt：信号传播时间间隔；
d：卫星三轴计算值；
τ为延迟时间；
步骤13：确定定位初值(x0,y0,z0)；
步骤14：用迭代法解观测方程；
步骤15：转换为大地坐标并显示定位数据，作误差曲线图；
步骤2：采用步骤1同样的方法测得流动站信息；
以上步骤1和步骤2无先后顺序；
步骤3：计算两个定位点相对高度：
h = z x - z a = 18400 ( 1 + a × t m ) × [ 1 + 0.378 ( e m p m ) ] L g p a p n
式中：h为流动站与基准站的高差：
a＝1/273；为气层平均温度；
em为气层平均湿度；pm为气层平均压力；
pa为基准站气压值；pn为流动站气压值。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108981656A (zh) * 2018-07-03 2018-12-11 深圳第蓝筹科技有限公司 基于gps的海拔计算方法及系统

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