CN110068838A - 一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备 - Google Patents

一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，包括北斗RTK设备主体和外源天线，所述北斗RTK设备主体内设置有高精度北斗芯片和RTK算法模块，所述北斗RTK设备主体的顶部设置有TypeC接口，所述北斗RTK设备主体的底部设置有外接天线接口，所述外源天线通过外接天线接口与北斗RTK设备主体连接，所述北斗RTK设备主体的前侧从左至右依次安装有黄灯、红灯和绿灯，所述高精度北斗芯片分别与RTK算法模块、TypeC接口、外接天线接口、黄灯、红灯和绿灯电性连接，该外业采集系统的北斗高精度测绘装备设计合理，能够有效的提高野外工作效率、携带方便。

Description

一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备
技术领域
本发明属于智能野外测绘装备技术领域，特别涉及一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备。
背景技术
传统的野外工作方法以纸介质加手工记录到纸质媒介来完成，使得背景资料、文字记录、素描图、编录图、野外照片及取样信息等资料携带和管理困难，使得调查视野狭窄，野外目标寻找耗时费力。同时在需要高精度位置坐标时(如钻孔)必须由一名测量员协同作业。传统测量员，需要架设两台专业GPS接收机，一台做基准站提供差分源，一台做流动站放样点位，这种模式不仅设备昂贵而且耗时费力。现如今智能手机十分普及，完全可以基于智能手机作为载体实现高精度的定位服务；同时，开发一整套符合野外作业模式的软件，大大提高野外员工作效率，为此，本发明提出一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，该外业采集系统的北斗高精度测绘装备设计合理，能够有效的提高野外工作效率、携带方便。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，包括北斗RTK设备主体和外源天线，所述北斗RTK设备主体内设置有高精度北斗芯片和RTK算法模块，所述北斗RTK设备主体的顶部设置有TypeC接口，所述北斗RTK设备主体的底部设置有外接天线接口，所述外源天线通过外接天线接口与北斗RTK设备主体连接，所述北斗RTK设备主体的前侧从左至右依次安装有黄灯、红灯和绿灯，所述高精度北斗芯片分别与RTK算法模块、TypeC接口、外接天线接口、黄灯、红灯和绿灯电性连接，此外业采集系统的北斗高精度测绘装备的使用方法如下：
步骤一：定位模式选择；在野外工作时候，根据定位精度需求，自主选择定位模式，智能手机自身单点定位或者采用本发明北斗RTK设备获取分米甚至厘米级定位结果；
步骤二：设备安装；在步骤一中，如果选择智能北斗RTK定位，无论有线或者无线，都需要通过TypeC接口将此北斗RTK设备插入智能手机；
步骤三：设置参数；步骤二完成后，智能手机运行内置智能野外采集系统并设置NtripClient(服务器)IP地址、端口号、账号、密码以及挂载点(Mount point)；
步骤四：定位获取；智能手机通过TypeC接口为此北斗RTK设备传输电能以及从互联网获取的RTCM差分信息，RTK算法模块根据自身定位和RTCM差分数据进行算法计算获得高精度定位结果，再通过TypeC接口将NMEA数据传回智能野外采集系统；
步骤五：连接外源天线；定位服务时，为了获取更高精度更加稳定的结果，需要连接外源天线，以背包形式提供最佳；
步骤六：规划航迹；基于这种模式，在野外实地工作时，利用北斗RTK设备定位导航，能够智能设计路线，规划航迹，并指导野外队员逐个测点开展野外工作，设备能自动记录航迹，方便查看往返路线。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤二中需要高精度定位时，只需将TypeC接口插入手机充电口，就可以通过手机供电，同时外部指示灯可以通过不同颜色反应定位模式，黄灯为单点定位，红灯为RTK浮点解，绿灯为RTK固定解。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤三中的智能野外采集系统为智能手机APP模式，提供野外调查通用功能，提高野外作业效率；它包含几大功能点：①产状测量；②野外调查图层模板；③平剖面绘制；④钻孔编录等等，提供高精度数据接口，首先搜索是否有北斗RTK设备插入，检查到设备并连接以后，设置NtripClient的IP地址、端口号、账户与密码，智能手机需要能够连接GSM通信，Ntrip可以是当地的CORS网，也可以是位置服务商(如：千寻)提供。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤四中RTK算法模块解算模式为：
①：模式为北斗实时差分定位；
②：由NtripClient提供的RTCM差分数据，与高精度北斗芯片中的导航模块观测数据参与解算，获得高精度定位坐标，并以通用的NMEA-0183格式输出；
③：输出的定位结果，被智能野外采集系统所接收，并在地图上显示位置和精度。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤六中对于需要利用分米级别定位精度的钻孔，利用智能北斗RTK设备可以实现野外放样和复测，节省专业测量人员。
本发明的有益效果：本发明的一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，包括北斗RTK设备主体、外源天线、高精度北斗芯片、RTK算法模块、TypeC接口、外接天线接口、黄灯、红灯和绿灯。
1、此外业采集系统的北斗高精度测绘装备易于普及与推广，设备携带方便，操作简单，定位准确，成果全面系统、直观丰富、层次清晰，能够在野外实时修改设计，且后方专家可有效控制工作质量。
2、此外业采集系统的北斗高精度测绘装备通过野外员，采用手持式北斗RTK设备进行独立采集坐标和放样，能够智能设计路线，规划航迹，并指导野外队员逐个测点开展野外工作，设备能自动记录航迹，方便查看往返路线，能够有效的提高野外工作效率。
3、此外业采集系统的北斗高精度测绘装备通过坐标校正、配准及转换，消除坐标转换理论误差，野外测绘误差大大降低，免去了野外测量复核野外点的工作步骤。
4、此外业采集系统的北斗高精度测绘装备能够用于野外勘查过程中定位、路线设计、航迹记录、导航等方面，方法具有高效、快速、实用性强，为野外勘查节省宝贵的时间。
附图说明
图1为一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备的结构示意图；
图2为一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备的功能模块图；
图3为一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备的使用方法流程图；
图中：1-北斗RTK设备主体、2-外源天线、3-高精度北斗芯片、4-RTK算法模块、5-TypeC接口、6-外接天线接口、7-黄灯、8-红灯、9-绿灯。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，包括北斗RTK设备主体1和外源天线2，所述北斗RTK设备主体1内设置有高精度北斗芯片3和RTK算法模块4，所述北斗RTK设备主体1的顶部设置有TypeC接口5，所述北斗RTK设备主体1的底部设置有外接天线接口6，所述外源天线2通过外接天线接口6与北斗RTK设备主体1连接，所述北斗RTK设备主体1的前侧从左至右依次安装有黄灯7、红灯8和绿灯9，所述高精度北斗芯片3分别与RTK算法模块4、TypeC接口5、外接天线接口6、黄灯7、红灯8和绿灯9电性连接，此外业采集系统的北斗高精度测绘装备的使用方法如下：
步骤一：定位模式选择；在野外工作时候，根据定位精度需求，自主选择定位模式，智能手机自身单点定位或者采用本发明北斗RTK设备获取分米甚至厘米级定位结果；
步骤二：设备安装；在步骤一中，如果选择智能北斗RTK定位，无论有线或者无线，都需要通过TypeC接口5将此北斗RTK设备插入智能手机；
步骤三：设置参数；步骤二完成后，智能手机运行内置智能野外采集系统并设置NtripClient服务器IP地址、端口号、账号、密码以及挂载点(Mount point)；
步骤四：定位获取；智能手机通过TypeC接口5为此北斗RTK设备传输电能以及从互联网获取的RTCM差分信息，RTK算法模块4根据自身定位和RTCM差分数据进行算法计算获得高精度定位结果，再通过TypeC接口5将NMEA数据传回智能野外采集系统；
步骤五：连接外源天线；定位服务时，为了获取更高精度更加稳定的结果，需要连接外源天线2，以背包形式提供最佳；
步骤六：规划航迹；基于这种模式，在野外实地工作时，利用北斗RTK设备定位导航，能够智能设计路线，规划航迹，并指导野外队员逐个测点开展野外工作，设备能自动记录航迹，方便查看往返路线。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤二中需要高精度定位时，只需将TypeC接口5插入手机充电口，就可以通过手机供电，同时外部指示灯可以通过不同颜色反应定位模式，黄灯7为单点定位，红灯8为RTK浮点解，绿灯9为RTK固定解。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤三中的智能野外采集系统为智能手机APP模式，提供野外调查通用功能，提高野外作业效率；它包含几大功能点：①产状测量；②野外调查图层模板；③平剖面绘制；④钻孔编录等等，提供高精度数据接口，首先搜索是否有北斗RTK设备插入，检查到设备并连接以后，设置NtripClient的IP地址、端口号、账户与密码，智能手机需要能够连接GSM通信，Ntrip可以是当地的CORS网，也可以是位置服务商(如：千寻)提供。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤四中RTK算法模块4解算模式为：
①：模式为北斗实时差分定位；
②：由NtripClient提供的RTCM差分数据，与高精度北斗芯片3中的导航模块观测数据参与解算，获得高精度定位坐标，并以通用的NMEA-0183格式输出；
③：输出的定位结果，被智能野外采集系统所接收，并在地图上显示位置和精度。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤六中对于需要利用分米级别定位精度的钻孔，利用智能北斗RTK设备可以实现野外放样和复测，节省专业测量人员。
工作原理：在野外工作时候，根据定位精度需求，自主选择定位模式，智能手机自身单点定位或者采用本发明北斗RTK设备获取分米甚至厘米级定位结果，如果选择智能北斗RTK定位，无论有线或者无线，都需要通过TypeC接口5将此北斗RTK设备插入智能手机，只需将TypeC接口5插入手机充电口，就可以通过手机供电，同时外部指示灯可以通过不同颜色反应定位模式，黄灯7为单点定位，红灯8为RTK浮点解，绿灯9为RTK固定解；完成后，智能手机运行内置智能野外采集系统并设置NtripClient服务器IP地址、端口号、账号、密码以及挂载点(Mount point)，智能野外采集系统为智能手机APP模式，提供野外调查通用功能，提高野外作业效率；它包含几大功能点：①产状测量；②野外调查图层模板；③平剖面绘制；④钻孔编录等等，提供高精度数据接口，首先搜索是否有北斗RTK设备插入，检查到设备并连接以后，设置NtripClient的IP地址、端口号、账户与密码，智能手机需要能够连接GSM通信，Ntrip可以是当地的CORS网，也可以是位置服务商(如：千寻)提供；智能手机通过TypeC接口5为此北斗RTK设备传输电能以及从互联网获取的RTCM差分信息，RTK算法模块4根据自身定位和RTCM差分数据进行算法计算获得高精度定位结果，再通过TypeC接口5将NMEA数据传回智能野外采集系统，RTK算法模块4解算模式为：①：模式为北斗实时差分定位；②：由NtripClient提供的RTCM差分数据，与高精度北斗芯片3中的导航模块观测数据参与解算，获得高精度定位坐标，并以通用的NMEA-0183格式输出；③：输出的定位结果，被智能野外采集系统所接收，并在地图上显示位置和精度；定位服务时，为了获取更高精度更加稳定的结果，需要连接外源天线2，以背包形式提供最佳；基于这种模式，在野外实地工作时，利用北斗RTK设备定位导航，能够智能设计路线，规划航迹，并指导野外队员逐个测点开展野外工作，设备能自动记录航迹，方便查看往返路线，对于需要利用分米级别定位精度的钻孔，利用智能北斗RTK设备可以实现野外放样和复测，节省专业测量人员，此外业采集系统的北斗高精度测绘装备易于普及与推广，设备携带方便，操作简单，定位准确，成果全面系统、直观丰富、层次清晰，能够在野外实时修改设计，且后方专家可有效控制工作质量，通过野外员，采用手持式北斗RTK设备进行独立采集坐标和放样，能够智能设计路线，规划航迹，并指导野外队员逐个测点开展野外工作，设备能自动记录航迹，方便查看往返路线，能够有效的提高野外工作效率，通过坐标校正、配准及转换，消除坐标转换理论误差，野外测绘误差大大降低，免去了野外测量复核野外点的工作步骤，能够用于野外勘查过程中定位、路线设计、航迹记录、导航等方面，方法具有高效、快速、实用性强，为野外勘查节省宝贵的时间。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，包括北斗RTK设备主体(1)和外源天线(2)，其特征在于，所述北斗RTK设备主体(1)内设置有高精度北斗芯片(3)和RTK算法模块(4)，所述北斗RTK设备主体(1)的顶部设置有TypeC接口(5)，所述北斗RTK设备主体(1)的底部设置有外接天线接口(6)，所述外源天线(2)通过外接天线接口(6)与北斗RTK设备主体(1)连接，所述北斗RTK设备主体(1)的前侧从左至右依次安装有黄灯(7)、红灯(8)和绿灯(9)，所述高精度北斗芯片(3)分别与RTK算法模块(4)、TypeC接口(5)、外接天线接口(6)、黄灯(7)、红灯(8)和绿灯(9)电性连接，此外业采集系统的北斗高精度测绘装备的使用方法如下：
步骤一：定位模式选择；在野外工作时候，根据定位精度需求，自主选择定位模式，智能手机自身单点定位或者采用本发明北斗RTK设备获取分米甚至厘米级定位结果；
步骤二：设备安装；在步骤一中，如果选择智能北斗RTK定位，无论有线或者无线，都需要通过TypeC接口(5)将此北斗RTK设备插入智能手机；
步骤三：设置参数；步骤二完成后，智能手机运行内置智能野外采集系统并设置NtripClient(服务器)IP地址、端口号、账号、密码以及挂载点(Mount point)；
步骤四：定位获取；智能手机通过TypeC接口(5)为此北斗RTK设备传输电能以及从互联网获取的RTCM差分信息，RTK算法模块(4)根据自身定位和RTCM差分数据进行算法计算获得高精度定位结果，再通过TypeC接口(5)将NMEA数据传回智能野外采集系统；
步骤五：连接外源天线；定位服务时，为了获取更高精度更加稳定的结果，需要连接外源天线(2)，以背包形式提供最佳；
步骤六：规划航迹；基于这种模式，在野外实地工作时，利用北斗RTK设备定位导航，能够智能设计路线，规划航迹，并指导野外队员逐个测点开展野外工作，设备能自动记录航迹，方便查看往返路线。
2.根据权利要求1所述的一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，其特征在于：所述步骤二中需要高精度定位时，只需将TypeC接口(5)插入手机充电口，就可以通过手机供电，同时外部指示灯可以通过不同颜色反应定位模式，黄灯(7)为单点定位，红灯(8)为RTK浮点解，绿灯(9)为RTK固定解。
3.根据权利要求1所述的一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，其特征在于：所述步骤三中的智能野外采集系统为智能手机APP模式，提供野外调查通用功能，提高野外作业效率；它包含几大功能点：①产状测量；②野外调查图层模板；③平剖面绘制；④钻孔编录等等，提供高精度数据接口，首先搜索是否有北斗RTK设备插入，检查到设备并连接以后，设置NtripClient的IP地址、端口号、账户与密码，智能手机需要能够连接GSM通信，Ntrip可以是当地的CORS网，也可以是位置服务商(如：千寻)提供。
4.根据权利要求1所述的一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，其特征在于：所述步骤四中RTK算法模块(4)解算模式为：
①：模式为北斗实时差分定位；
②：由NtripClient提供的RTCM差分数据，与高精度北斗芯片(3)中的导航模块观测数据参与解算，获得高精度定位坐标，并以通用的NMEA-0183格式输出；
③：输出的定位结果，被智能野外采集系统所接收，并在地图上显示位置和精度。
5.根据权利要求1所述的一种外业采集系统的北斗高精度测绘装备，其特征在于：所述步骤六中对于需要利用分米级别定位精度的钻孔，利用智能北斗RTK设备可以实现野外放样和复测，节省专业测量人员。
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