CN111735438B - 一种快速检定磁罗盘测量误差的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速检定磁罗盘测量误差的装置，涉及测绘学科领域，包括水平工作台、测量标杆和手持GPS，所述水平工作台的底部固定安装有升降支腿，所述水平工作台顶部的四边边缘处均固定安装有水准气泡，且水平工作台顶部的一角处固定安装有单点激光源。本发明中，装置结构简单、方便实用、成本较低、适应性强，本发明解决了野外测绘作业时，磁罗盘测量误差快速检定的问题，如果此区域磁偏角角度可知，则可计算得出罗盘测量误差，如磁偏角未知，本装置可测得磁罗盘磁北与真北的修正角度，同时，该检定装置鉴定精度可调，通过延长单点激光源与测量标杆之间的距离，可以大大缩减手持GPS的定位误差对磁罗盘误差所造成的影响。

Description

一种快速检定磁罗盘测量误差的装置
技术领域
本发明涉及一种测绘学科领域，具体是一种快速检定磁罗盘测量误差的装置。
背景技术
测绘字面理解为测量和绘图，是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，选取地面已有的特征点和界线并通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设、规划设计和行政管理之用。磁罗盘是一种利用地磁场来测量载体方向的装置，具有体积小、重量轻、无误差累积、能够自动寻北等诸多优点。在抗冲击、抗震动和与其它电子设备组合等方面也表现出优良的特性。
但是现有技术中，由于磁罗盘使用位置的局部地磁场很容易受到各种铁磁、电磁的影响而产生畸变，致使根据磁罗盘测量出来的方向(磁北)与实际地理方向(真北)之间存在误差(统称罗差)，影响方向测量的精度。因此，磁罗盘在使用前不可避免地需要进行磁北与真北间修正，如何快速检定磁罗盘的测量误差具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速检定磁罗盘测量误差的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快速检定磁罗盘测量误差的装置，包括水平工作台、测量标杆和手持GPS，所述水平工作台的底部固定安装有升降支腿，所述水平工作台顶部的四边边缘处均固定安装有水准气泡，且水平工作台顶部的一角处固定安装有单点激光源。
作为本发明进一步的方案：所述水平工作台为一种非磁性材质的构件。
作为本发明再进一步的方案：所述升降支腿设置有四个，四个所述升降支腿分别固定安装在水平工作台底部的四个角处。
作为本发明再进一步的方案：所述测量标杆设置在单点激光源的光源发射出的激光线沿水平工作台一边的延伸连线上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提出一种快速鉴定磁罗盘的装置，装置结构简单、方便实用、成本较低、适应性强，本发明解决了野外测绘作业时，磁罗盘测量误差快速检定的问题，如果此区域磁偏角角度可知，则可计算得出罗盘测量误差，如磁偏角未知，本装置可测得磁罗盘磁北与真北的修正角度，同时，该检定装置鉴定精度可调，通过延长单点激光源与测量标杆之间的距离，可以大大缩减手持GPS的定位误差对磁罗盘误差所造成的影响。
附图说明
图1为一种快速检定磁罗盘测量误差的装置的结构示意图。
图2为一种快速检定磁罗盘测量误差的装置中检定操作流程示意图。
图3为一种快速检定磁罗盘测量误差的装置中计算检定角示意图。
图中标记：1、水平工作台；2、测量标杆；3、升降支腿；4、水准气泡；5、单点激光源。
具体实施方式
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。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种快速检定磁罗盘测量误差的装置，包括水平工作台1、测量标杆2和手持GPS，水平工作台1为一种非磁性材质的构件，水平工作台1的底部固定安装有升降支腿3，升降支腿3设置有四个，四个升降支腿3分别固定安装在水平工作台1底部的四个角处，水平工作台1顶部的四边边缘处均固定安装有水准气泡4，通过水准气泡4和调节升降支腿3将水平工作台调节至水平，使其适用于不平整地面，且水平工作台1顶部的一角处固定安装有单点激光源5，测量标杆2设置在单点激光源5发射出的激光线沿水平工作台1一边的延伸连线L上，该检定装置检定精度可调，通过延长单点激光源5与测量标杆2之间的距离，可以大大缩减手持GPS的定位误差对磁罗盘误差所造成的影响。
工作原理：在使用过程中，首先，将非磁性水平工作台1置于较为平坦开阔处，调节升降支腿3使水平工作台1顶部的四边水准气泡4均处于中心位；其次，利用单点激光源5或目视的方式沿非磁性水平工作台1一边延伸至远处A点，延伸距离l(单位：m)视精度Δδ精(单位：度)要求及GPS定位精度d(单位：m)而定，精度Δδ精公式如公式(1-1)所示：
Figure GDA0003588987850000031
根据精度公式(1-1)，通过延长单点激光源与测量标杆之间的距离l，精度Δδ精值也就相应减小，继而能缩减手持GPS的定位误差对磁罗盘测量误差
Figure GDA0003588987850000032
所造成的影响，并用测量标杆2记录延伸连线L远端顶点A位置；然后，利用手持GPS分别测量单点激光源5或目视位置O点以及延伸连线L远端顶点A两点经纬度，并以此两点GPS测量数据计算延伸连线L方位角δ1；最后，将待检定磁罗盘水平放置在水平工作台1上,用待检定罗盘测量延伸连线L的方位角δ2，计算并记录Δδ1＝δ1-δ2(单位：度)。调整该检定装置方位并重复上述检定流程测定Δδ1、Δδ2、Δδ3…并计算得出
Figure GDA0003588987850000033
如此区域磁偏角δ磁偏可知，则可计算得出罗盘测量误差
Figure GDA0003588987850000034
如磁偏角δ磁偏未知，本装置可测得磁罗盘磁北与真北的修正角度为
Figure GDA0003588987850000035
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种快速检定磁罗盘测量误差的装置，其特征在于：包括水平工作台(1)、测量标杆(2)和手持GPS，水平工作台(1)为一种非磁性材质的构件，水平工作台(1)的底部固定安装有升降支腿(3)，升降支腿(3)设置有四个，四个升降支腿(3)分别固定安装在水平工作台(1)底部的四个角处，水平工作台(1)顶部的四边边缘处均固定安装有水准气泡(4)，通过水准气泡(4)和调节升降支腿(3)将水平工作台调节至水平，使其适用于不平整地面，且水平工作台(1)顶部的一角处固定安装有单点激光源(5)，测量标杆(2)设置在单点激光源(5)发射出的激光线沿水平工作台(1)一边的延伸连线(L)上，将水平工作台(1)置于平坦开阔处，调节升降支腿(3)使水平工作台(1)顶部的四边水准气泡(4)均处于中心位；其次，利用单点激光源(5)或目视的方式沿水平工作台(1)一边延伸至远处A点，延伸距离l视精度Δδ精要求及GPS定位精度d而定，延伸距离l单位：m，精度Δδ精单位：度，GPS定位精度d单位：m，精度Δδ精计算式如公式(1-1)所示：
Figure FDA0003588987840000011
根据精度公式(1-1)，通过延长单点激光源与测量标杆之间的距离l，精度Δδ精值也就相应减小，继而能缩减手持GPS的定位误差对磁罗盘测量误差
Figure FDA0003588987840000012
所造成的影响，并用测量标杆(2)记录延伸连线(L)远端顶点A位置；然后，利用手持GPS分别测量单点激光源(5)或目视位置O点以及延伸连线(L)远端顶点A两点经纬度，并以此两点GPS测量数据计算延伸连线(L)方位角δ1；最后，将待检定磁罗盘水平放置在水平工作台(1)上,用待检定罗盘测量延伸连线(L)的方位角δ2，计算并记录Δδ1＝δ1-δ2，
Figure FDA0003588987840000013
单位：度；调整该检定装置方位并重复上述检定流程测定Δδ1、Δδ2、Δδ3…并计算得出
Figure FDA0003588987840000014
如此区域磁偏角δ磁偏可知，则可计算得出罗盘测量误差
Figure FDA0003588987840000015
如磁偏角δ磁偏未知，本装置可测得磁罗盘磁北与真北的修正角度为
Figure FDA0003588987840000016
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