Rtk設備調節方法、系統及rtk測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種RTK設備調節方法、系統[及RTK測量方法，所述調節方法包括：接收RTK設：備的姿態傳感器采集的姿態數據；將接收的姿態：數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備[的坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態：數據；將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾斜角度；根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的電子氣泡處于預設居中區域。實施本發明的方法及系統，通過姿態傳感器采集的姿態數據可精確獲得所述RTK設備的設備姿態數據，進而計算出傾斜角度，參照所述RTK設備的電子氣泡進行調節，可快速精確地將RTK設備整平，提高整平效率。
【專利說明】RTK設備調節方法、系統及RTK測量方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及測繪【技術領域】，特別是涉及一種RTK設備調節方法、系統及RTK測量方 法。
【背景技術】
[0002] 在測繪領域里，使用RTK (Real-time kinematic,實時差分定位）設備進行測量作 業時，要求連接的對中桿或基座能保持儀器與水平面的平行，使用RTK設備進行測量，需要 儀器的對中、整平。對中可使儀器的中心和測站點的標志中心在同一鉛垂線上。整平可使 儀器的堅軸堅直、水平度盤水平。目前測量時使用的對中桿或基座，都會裝配有水平氣泡用 以輔助整平。氣泡因為其物理特性，會向升高的方向移動，可根據物理氣泡的偏移方向和程 度，自行調整儀器的姿態。
[0003] 然而，在測量過程中無法一步到位整平。當氣泡顯示了偏移，就需要進行設備調 整，且調整時慣性作用使氣泡很容易越過整平標志，導致調整設備的操作繁復、測量效率 低。
【發明內容】
[0004] 基于此，有必要針對上述RTK設備調節方法，調整設備的操作繁復、測量效率低的 問題，提供一種RTK設備調節方法、系統及RTK測量方法。
[0005] -種RTK設備調節方法，包括以下步驟：
[0006] 接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據；
[0007] 將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉 換為所述RTK設備的設備姿態數據；
[0008] 將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾斜角度；
[0009] 根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的電子氣泡 處于預設居中區域。
[0010] 一種RTK設備調節系統，包括：
[0011] 接收模塊，用于接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據；
[0012] 姿態轉換模塊，用于將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設 備的坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據；
[0013] 角度轉換模塊，用于將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向 的傾斜角度；
[0014] 調節模塊，用于根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設 備的電子氣泡處于預設居中區域。
[0015] 上述RTK設備調節方法及系統，通過姿態傳感器采集的姿態數據可精確獲得所述 RTK設備的設備姿態數據，進而計算出傾斜角度，參照所述RTK設備的電子氣泡進行調節， 可快速精確地將RTK設備整平，提高整平效率。
[0016] 一種RTK測量方法，包括以下步驟：
[0017] 接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據；
[0018] 將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉 換為所述RTK設備的設備姿態數據；
[0019] 將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾斜角度；
[0020] 根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的電子氣泡 處于預設居中區域；
[0021] 通過調節后的RTK設備進行RTK測量。
[0022] 上述RTK測量方法，通過姿態傳感器采集的姿態數據可精確獲得所述RTK設備的 設備姿態數據，進而計算出傾斜角度，參照所述RTK設備的電子氣泡進行調節，可快速精確 地將RTK設備整平，提高整平效率，進而提高RTK測量的精確度和效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發明RTK設備調節方法第一實施方式的流程示意圖；
[0024] 圖2是本發明RTK設備調節方法中電子氣泡的示意圖；
[0025] 圖3是本發明RTK設備調節方法第二實施方式的流程示意圖；
[0026] 圖4是本發明RTK設備調節系統第一實施方式的結構示意圖；
[0027] 圖5是本發明RTK測量方法第一實施方式的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并 不用于限定本發明。
[0029] 請參閱圖1，圖1是本發明的RTK設備調節方法第一實施方式的流程示意圖。
[0030] 本實施方式的所述RTK設備調節方法包括以下步驟：
[0031] 步驟S101，接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據。
[0032] 步驟S102,將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標 系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據。
[0033] 步驟S103,將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾斜角 度。
[0034] 步驟S104,根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的 電子氣泡處于預設居中區域。
[0035] 本實施方式，通過姿態傳感器采集的姿態數據可精確獲得所述RTK設備的設備姿 態數據，進而計算出傾斜角度，參照所述RTK設備的電子氣泡進行調節，可快速精確地將 RTK設備整平，提高整平效率。
[0036] 其中，對于步驟S101，可將所述姿態傳感器裝設于所述RTK設備的內部。所述姿 態傳感器優選地為基于MEMS (Micro-Electro-Mechanical System,微機電系統）技術的高 性能三維運動姿態測量系統。所述姿態傳感器可包括重力傳感器、三軸陀螺儀、三軸加速度 計、三軸電子羅盤等輔助運動傳感器，通過內嵌的低功耗ARM處理器輸出校準過的角速度， 加速度，磁數據等，通過基于四元數的傳感器數據算法進行運動姿態測量，實時輸出以四元 數、歐拉角等表示的零漂移三維姿態數據。
[0037] 對于步驟S102,由于RTK設備在裝配時，焊接存在個體差異，導致RTK設備內部的 姿態傳感器的位置并非水平的狀態。姿態傳感器采集的姿態數據反應的僅僅是傳感器芯片 本身的姿態。可預存姿態傳感器的坐標系和RTK設備的坐標系。
[0038] 優選地，若所述姿態傳感器的坐標系與所述RTK設備的坐標系相同，或偏差度在 預設范圍內，可直接將所述姿態傳感器的姿態數據作為所述RTK設備的姿態數據，所述將 接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉換為所述 RTK設備的設備姿態數據的步驟包括以下步驟：
[0039] 將所述姿態傳感器的姿態數據在所述姿態傳感器的坐標系中的坐標作為所述RTK 設備姿態數據在所述RTK坐標系中的坐標。
[0040] 進一步地，可將所述RTK設備的姿態數據通過線纜、藍牙、wifi或其他網絡傳送至 手持設備，進行顯示，便于用戶參閱。
[0041] 在一個實施例中，將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備 的坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據的步驟包括以下步驟：
[0042] 通過預設點數的移動平均值濾波器對接收的姿態數據進行濾波處理；
[0043] 將濾波處理后的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系 轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據。
[0044] 本實施例，可有效抑制采集到的姿態數據中的噪聲數據，提高調節精度。
[0045] 優選地，所述預設的點數優選地為η個點，η個點的移動平均值濾波器的濾波公式 為：
[0046]
【權利要求】
1. 一種RTK設備調節方法，其特征在于，包括以下步驟： 接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據； 將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉換為 所述RTK設備的設備姿態數據； 將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾斜角度； 根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的電子氣泡處于 預設居中區域。
2. 根據權利要求1所述的RTK設備調節方法，其特征在于，將接收的姿態數據從所述姿 態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據的 步驟包括以下步驟： 通過預設點數的移動平均值濾波器對接收的姿態數據進行濾波處理； 將濾波處理后的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換， 轉換為所述RTK設備的設備姿態數據。
3. 根據權利要求1所述的RTK設備調節方法，其特征在于，將接收的姿態數據從所述姿 態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據的 步驟包括以下步驟： 通過以下所述公式，將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的 坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據：
其中，X'、y'和z'為接收的姿態數據在所述姿態傳感器的坐標系中的坐標值，X、y和 z為所述RTK設備的設備姿態數據。
4. 根據權利要求1至3中任意一項所述的RTK設備調節方法，其特征在于，根據所述傾 斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的電子氣泡處于預設居中區域的 步驟還包括以下步驟： 根據以下所述公式獲取所述傾斜角度對應的位置測量誤差： Δ d = HX sin θ ； 其中，Θ為所述傾斜角度，Η為所述RKT設備的對中桿的桿長，Ad為位置測量誤差； 若所述測量誤差不在預設的誤差范圍內，則根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿 態調節； 若所述測量誤差在預設的誤差范圍內，則不對所述RTK設備進行調整。
5. -種RTK測量方法，其特征在于，包括以下步驟： 接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據； 將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換，轉換為 所述RTK設備的設備姿態數據； 將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾斜角度； 根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的電子氣泡處于 預設居中區域； 通過調節后的RTK設備進行RTK測量。
6. -種RTK設備調節系統，其特征在于，包括： 接收模塊，用于接收RTK設備的姿態傳感器采集的姿態數據； 姿態轉換模塊，用于將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的 坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據； 角度轉換模塊，用于將所述設備姿態數據轉換為所述RTK設備相對預設整平方向的傾 斜角度； 調節模塊，用于根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿態調節，直至所述RTK設備的 電子氣泡處于預設居中區域。
7. 根據權利要求6所述的RTK設備調節系統，其特征在于，所述接收模塊還用于： 通過預設點數的移動平均值濾波器對接收的姿態數據進行濾波處理； 將濾波處理后的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的坐標系轉換， 轉換為所述RTK設備的設備姿態數據。
8. 根據權利要求6所述的RTK設備調節系統，其特征在于，所述姿態轉換模塊還用于： 通過以下所述公式，將接收的姿態數據從所述姿態傳感器的坐標系向所述RTK設備的 坐標系轉換，轉換為所述RTK設備的設備姿態數據：
其中，X'、y'和z'為接收的姿態數據在所述姿態傳感器的坐標系中的坐標值，X、y和 z為所述RTK設備的設備姿態數據。
9. 根據權利要求6至8中任意一項所述的RTK設備調節系統，其特征在于，所述調節模 塊還用于： 根據以下所述公式獲取所述傾斜角度對應的位置測量誤差： Δ d = HX sin θ ； 其中，Θ為所述傾斜角度，Η為所述RKT設備的對中桿的桿長，Ad為位置測量誤差； 若所述測量誤差不在預設的誤差范圍內，則根據所述傾斜角度對所述RTK設備進行姿 態調節； 若所述測量誤差在預設的誤差范圍內，則不對所述RTK設備進行調整。
10. 根據權利要求9所述的RTK設備調節系統，其特征在于，所述姿態傳感器為重力傳 感器。
【文檔編號】G01C15/00GK104215229SQ201410387219
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】薛柏慧, 李前斌, 許全君, 黃杰 申請人:廣州市中海達測繪儀器有限公司