专利名称：基于船姿校正的gps-rtk实时潮位测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种潮位测量系统，尤其是一种基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统。
背景技术：
现有的潮位测量系统分为两站式潮位测量、三站式潮位测量、多站式潮位测量，这类潮位测量系统对于其覆盖区域内的潮位测量可满足海洋测量规范的要求，但是对于覆盖区域外的其他区域的潮位控制效果就会有较大偏差，甚至无法满足海底地形测量对潮位改正的精度要求，因此这类潮位测量系统可以说只能有效检测一个固定的区域；另外，这类潮位测量系统基于验潮站的潮位测量结果需要通过事后差值拟合计算才能得到，实时性差，对于某些海洋工程施工项目来讲，需要对水深(海底地形)测量进行实时潮位改正；再者，这类潮位测量系统在制作、维护过程中成本较大。因此，现有的潮位测量系统难以有效地满足海底地形测量潮位改正的要求。
发明内容本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种测量区域广，可实现实时精确测量的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统。本实用新型所设计的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，包括岸基工作站和船载工作站；所述的岸基工作站主要由连接在岸基上的第一支架及位于该第一支架上的第一 GPS-RTK测量仪组成；所述船载工作站主要由设置在测量船上的第二支架、位于第二支架上的第二 GPS-RTK测量仪、船姿测量仪及信号合成器组成；所述的第一 GPS-RTK测量仪与第二 GPS-RTK测量仪通过无线信号连接，第二 GPS-RTK测量仪的信号输入至所述信号合成器，船姿测量仪的信号也输入至信号合成器。船姿测量仪核心部分可为光纤姿态传感器，用于测量船舶航行过程中的横摇和纵摇角度，测量得出的船舶摇摆角度，可通过RS232串口数据线传输到信号合成器，信号合成器同时可通过RS232数据线接收来自第二 GPS-RTK的定位和高程信息，通过时间配准将船姿(角度)测量值与高程测量值一一对应，进行船舶运动姿态(角度)计算改正后得出真实的高程测量值。作为优选，所述第一支架主要由三角架、对中杆和对中杆滑环组成，所述三角架底部固定连接在岸基上，以保证岸基工作站长期稳定工作，所述对中杆滑环位于三角架上端， 所述对中杆配合设置在对中杆滑环内，所述第一 GPS-RTK测量仪固定设置在对中杆上方。 当第一支架顶面与水平面平行后，保证对中杆铅垂对中于岸基已知测量控制点，这样确保 GPS-RTK测量仪的天线测量中心与控制点中心位于同一铅垂线上，实现高精度定位和高程测量。[0011]作为优选，所述的第二支架为高度可调式支架，这样当GPS-RTK测量仪安装在上面后，通过调节支架高度，可实现套管支架天线高度与岸基天线高度一致，简化高程计算过程，并可避免天线高输入错误。优选的方案是所述的第二支架是由基管和调整管组成的圆柱型套管结构，所述调整管可调节设置在基管内，在基管和调整管上设有刻度。本实用新型所得的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，岸基工作站实时静态地测出坐标和高程改正信息，并将该改正信息以无线信号的形式发送至船载工作站； 船载工作站上第二 GPS-RTK测量仪动态地测量船舶航行线路上各个点位的潮位，并根据接收到的所述高程改正信息对其测量的潮位进行改正，而船姿测量仪通过纵摇角度、横摇角度的测量对船舶运动姿态进行校正，实现对实测GPS-RTK潮位的姿态改正。本实用新型所得的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，岸基GPS-RTK测量仪通过无线电传输提供统一的高程控制基准，船姿测量仪对船载GPS-RTK测量仪的高程测量值进行船舶运动姿态校正，至此就得到了船舶航行当时当地的潮位值，即实时的海平面高程值，实现了海底地形测量中的实时潮位改正而且通过船载工作站移动作业方式可灵活地测量范围较大的区域。
图1是实施例1结构示意图；图2是第一支架的示意图；图3是第二支架的示意图；图中岸基工作站1、船载工作站2、第一支架3、第一 GPS-RTK测量仪4、三角架5、 对中杆6、对中杆滑环7、第二支架8、第二 GPS-RTK测量仪9、船姿测量仪10、信号合成器11、 基管12、调整管13、瞬时海面14、国家高程基准面15、长期平均海面16、当地理论最低潮面 17、海底18。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。实施例1 如图1所示，本实施例所描述的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，包括
岸基工作站和船载工作站；如图2所示，所述的岸基工作站主要由连接在岸基上的第一支架及位于该第一支架上的第一 GPS-RTK测量仪组成，其中，所述第一支架主要由三角架、对中杆和对中杆滑环组成，所述三角架底部固定连接在岸基上，所述对中杆滑环位于三角架上端，所述对中杆配合设置在对中杆滑环内，所述第一 GPS-RTK测量仪固定设置在对中杆上方。当第一支架顶面与水平面平行后，保证对中杆铅垂对中于岸基已知测量控制点，这样确保GPS-RTK测量仪的天线测量中心与控制点中心位于同一铅垂线上，实现高精度定位和高程测量；如图3所示，所述船载工作站主要由设置在测量船上的第二支架、位于第二支架上的第二 GPS-RTK测量仪、船姿测量仪及信号合成器组成；第二支架为高度可调式支架，主要由基管和调整管组成的圆柱型套管结构，所述调整管可调节设置在基管内，在基管和调整管上设有刻度，这样当GPS-RTK测量仪安装在上面后，通过调节支架高度，可实现套管支架天线高度与岸基天线高度一致，简化高程计算过程，并可避免天线高输入错误。所述的第一 GPS-RTK测量仪与第二 GPS-RTK测量仪通过无线信号连接，第二 GPS-RTK测量仪的信号输入至所述信号合成器，船姿测量仪的信号也输入至信号合成器。测量时，岸基工作站实时测量得出坐标和高程改正信息，并以无线信号形式将该改正信息发送至船载工作站；船载工作站上第二 GPS-RTK测量仪移动地测量区域内各个点位的潮位，并根据接收到的高程改正信息进行潮位改正，船姿测量仪通过纵摇角度、横摇角度测量对船舶运动姿态进行校正，实现对实测GPS-RTK潮位的姿态改正。本实施例所描述的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，岸基GPS-RTK测量仪通过无线电传输提供统一的高程控制基准，船姿测量仪对船载GPS-RTK测量仪的高程测量值进行船舶运动姿态校正，至此就得到了船舶航行当时当地的潮位值，即实时的海平面高程值，实现了海底地形测量中的实时潮位改正，而且通过船载工作站移动作业方式可灵活地测量范围较大的区域。
权利要求1.一种基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，其特征是包括岸基工作站和船载工作站；所述的岸基工作站主要由连接在岸基上的第一支架及位于该第一支架上的第一 GPS-RTK测量仪组成；所述船载工作站主要由设置在测量船上的第二支架、位于第二支架上的第二 GPS-RTK 测量仪、船姿测量仪及信号合成器组成；所述的第一GPS-RTK测量仪与第二GPS-RTK测量仪通过无线信号连接，第二 GPS-RTK测量仪的信号输入至所述信号合成器，船姿测量仪的信号也输入至信号合成器。
2.根据权利要求1所述的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，其特征是所述的第一支架主要由三角架、对中杆和对中杆滑环组成，所述三角架底部固定连接在岸基上， 所述对中杆滑环位于三角架上端，所述对中杆配合设置在对中杆滑环内，所述第一 GPS-RTK 测量仪固定设置在对中杆上方。
3.根据权利要求1或2所述的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，其特征是所述的第二支架为高度可调式支架。
4.根据权利要求3所述的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，其特征是所述的第二支架是由基管和调整管组成的圆柱型套管结构，所述调整管可调节设置在基管内， 在基管和调整管上设有刻度。
专利摘要本实用新型公开的基于船姿校正的GPS-RTK实时潮位测量系统，包括岸基工作站和船载工作站；岸基工作站主要由连接在岸基上的第一支架及位于该第一支架上的第一GPS-RTK测量仪组成；船载工作站主要由设置在测量船上的第二支架、位于第二支架上的第二GPS-RTK测量仪、船姿测量仪及信号合成器组成；第一GPS-RTK测量仪与第二GPS-RTK测量仪通过无线信号连接，第二GPS-RTK测量仪的信号输入至信号合成器，船姿测量仪的信号也输入至信号合成器。本系统可得到船舶航行当时当地的潮位值，实现了海底地形测量中的实时潮位改正，而且通过船载工作站移动作业方式可灵活地测量范围较大的区域。
文档编号G01C1/00GK202177419SQ20112026398
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者吴自银, 尚继宏, 李守军, 熊明宽, 罗孝文 申请人:国家海洋局第二海洋研究所