本发明涉及轨道测量领域，尤其涉及一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位方法及系统。
背景技术：
随着社会的进步，我国的交通运输发展也越来越迅速，特别是轨道交通运输，我国的轨道交通包括城际轨道交通、客运专线、客货混运线路和货运专线等等。由于受承载的列车运动影响，铁路轨道会逐渐偏移，沉降，铁轨的静态曲线参数也会随时间逐渐发生变化，当轨道的曲线等参数变化范围超出一定的容许值时，就会对列车运行的平稳性带来影响，甚至有可能造成列车的脱轨、倾覆等严重事故。
因此为了保证列车的安全运行，需要定期对轨道曲线等其他参数进行测量，由于技术水平所限，在现有的测量操作中，一般采用测量小车行走于轨道上，来对轨道曲线形状进行测量、轨道曲线等等参数进行测量，但测量车在行走测量的过程中需实时进行定位，现有的测量车仅仅采用内置的gps模块进行定位，受地形、卫星信号的影响，其定位进行往往较差，难以满足高精度的测量要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位方法及系统，旨在用于解决现有的轨道测量车仅仅采用内置的gps模块进行定位，受地形、卫星信号的影响，其定位进行往往较差，难以满足高精度的测量要求的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位方法，包括以下步骤：
s1，多个定位基站接收定位卫星的卫星定位信息后生成基站定位数据；
s2，测量车接收定位卫星的卫星定位信息后生成测量车定位数据；
s3，与各定位基站以及测量车通信连接的各无线通信模块进行自组网，同时与定位基站通信连接的各无线通信模块以自组网方式将基站定位数据分时传输给测量车；
s4，测量车根据基站定位数据和测量车定位数据实时解算得到高精度的卫星定位rtk坐标。
进一步地，所述步骤s4具体包括：
s4.1，测量车根据基站定位数据和测量车定位数据判断其与各个定位基站的距离，选取较近距离的定位基站的相应的基站定位数据进行实时解算，得到一个与测量车距离最近的虚拟基站的虚拟基站定位数据，其中包括虚拟基站载波相位观测值；
s4.2，测量车根据测量车定位数据和虚拟基站载波相位观测值在测量车本地进行实时解算，得到高精度的卫星定位rtk坐标。
进一步地，所述步骤s3中，首先将各无线通信模块配置为广播模式，各无线通信模块分别自动设置一个地址，该地址是由不同通信模块的出厂序列号生成，广播时，基站定位数据的发送和接收配置到不同的信道中去，两个相互通信的节点中发送节点的发送和接收节点的接收使用同一个信道，同一节点的发送和接收分别占用不同的信道。
本发明还提供一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位系统，包括测量车，还包括至少三个定位基站以及多个无线通信模块，每一所述定位基站分别与一个所述无线通信模块通信连接，所述测量车具有卫星定位模块以及解算模块，所述测量车与其中一个所述无线通信模块通信连接，各所述无线通信模块之间以自组网的方式通信连接，所述定位基站用于接收定位卫星的卫星定位信息后生成基站定位数据，并通过与其相连的无线通信模块分时发送至自组网内的其他无线通信模块，所述测量车的卫星定位模块用于接收定位卫星的卫星定位信息后生成测量车定位数据，并通过与其相连的无线通信模块接收基站定位数据，所述解算模块用于根据基站定位数据和测量车定位数据实时解算得到高精度的卫星定位rtk坐标。
进一步地，所述解算模块包括虚拟基站定位数据解算子模块以及卫星定位rtk坐标解算子模块，所述虚拟基站定位数据解算子模块用于判断测量车与各个定位基站的距离，选取较近距离的定位基站的相应的基站定位数据进行实时解算，得到一个与测量车距离最近的虚拟基站的虚拟基站定位数据，其中包括虚拟基站载波相位观测值，所述卫星定位rtk坐标解算子模块用于根据测量车定位数据和虚拟基站载波相位观测值实时解算得到高精度的卫星定位rtk坐标。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明可以在较大范围内达到厘米级的定位精度，同时由于数据的存储和实时解算都在测量车自身内部进行，无需单独设置数据处理中心，成本较低。
（2）本发明使用多个无线通信模块进行自组网式的通信，某个定位基站和测量车之间的信息交互可通过多个无线通信模块转发实现，因此，本发明定位方法可以解决传统无线电通信中信号盲区问题，同时本方法适用于没有蜂窝移动通信网络覆盖区域，实现一定区域内高精度，无盲区定位。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位系统的方框图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例提供一种利用rtk（载波相位差分技术）技术的轨道自动测量车定位方法，包括以下步骤：
s1，多个定位基站接收定位卫星的卫星定位信息后生成基站定位数据。
s2，测量车通过内置的卫星定位模块接收定位卫星的卫星定位信息后生成测量车定位数据；所述卫星定位模块可以为北斗定位模块或gps定位模块。
s3，与各定位基站以及测量车通信连接的各无线通信模块以point-multipoint方式进行自组网，同时与定位基站通信连接的各无线通信模块以自组网方式将基站定位数据分时传输给测量车。
s4，测量车根据基站定位数据和测量车定位数据实时解算得到高精度的卫星定位rtk坐标。
本发明可以在较大范围内达到厘米级的定位精度，同时由于数据的存储和实时解算都在测量车自身内部进行，无需单独设置数据处理中心，成本较低。使用多个无线通信模块进行自组网式的通信，某个定位基站和测量车之间的信息交互可通过多个无线通信模块转发实现，因此，本发明定位方法可以解决传统无线电通信中信号盲区问题，同时本方法适用于没有蜂窝移动通信网络覆盖区域，实现一定区域内高精度，无盲区定位。
作为本实施例的优选，所述步骤s4具体包括：
s4.1，测量车根据基站定位数据和测量车定位数据判断其与各个定位基站的距离，选取较近距离的定位基站的相应的基站定位数据进行实时解算，得到一个与测量车距离最近的虚拟基站的虚拟基站定位数据，其中包括虚拟基站载波相位观测值；
s4.2，测量车根据测量车定位数据和虚拟基站载波相位观测值在测量车本地进行实时解算，得到高精度的卫星定位rtk坐标。
对于无线通信模块以自组网方式，具体为：各无线通信模块均是通信网络中的节点，其中一个无线通信模块是基本节点，一部分为无线通信模块为中间节点，一部分为无线通信模块为终止节点，由此开始基本节点无线通信模块将基站定位数据广播至中间节点的无线通信模块，再利用中间节点将基站定位数据转发至终止节点无线通信模块。
在上述组网方式中，首先将各无线通信模块配置为广播模式，各无线通信模块分别自动设置一个地址，该地址是由不同通信模块的出厂序列号生成，因此，在自组网中每个无线通信模块都有唯一一个地址(id)。广播时，基站定位数据的发送和接收配置到不同的信道中去，两个相互通信的节点中发送节点的发送和接收节点的接收使用同一个信道，同一节点的发送和接收分别占用不同的信道，避免同一节点接收到广播来的信息后又广播回发送节点，如此，信息便可以广播至全网中。
实施例2：
如图2所示，本发明实施例还提供一种利用rtk技术的轨道自动测量车定位系统，包括测量车，还包括至少三个定位基站以及多个无线通信模块，每一所述定位基站分别与一个所述无线通信模块通信连接，所述测量车具有卫星定位模块以及解算模块，所述测量车与其中一个所述无线通信模块通信连接，各所述无线通信模块之间以自组网的方式通信连接，所述定位基站用于接收定位卫星的卫星定位信息后生成基站定位数据，并通过与其相连的无线通信模块分时发送至自组网内的其他无线通信模块，所述测量车的卫星定位模块用于接收定位卫星的卫星定位信息后生成测量车定位数据，并通过与其相连的无线通信模块接收基站定位数据，所述解算模块用于根据基站定位数据和测量车定位数据实时解算得到高精度的卫星定位rtk坐标。
进一步地，所述解算模块包括虚拟基站定位数据解算子模块以及卫星定位rtk坐标解算子模块，所述虚拟基站定位数据解算子模块用于判断测量车与各个定位基站的距离，选取较近距离的定位基站的相应的基站定位数据进行实时解算，得到一个与测量车距离最近的虚拟基站的虚拟基站定位数据，其中包括虚拟基站载波相位观测值，所述卫星定位rtk坐标解算子模块用于根据测量车定位数据和虚拟基站载波相位观测值实时解算得到高精度的卫星定位rtk坐标。
具体的，当定位基站生成基站定位数据之后，将基站定位数据通过无线通信模块以point-to-multipoint方式传输给与测量车相连的的无线通信模块，从而测量车对应生成测量车定位数据，并接收来自各定位基站的基站定位数据。测量车判断一个或多个距离较近的定位基站，利用vrs算法进行实时解算，算出一个距离最近的虚拟基站的虚拟基站定位数据，其中包括虚拟基站载波相位观测值，测量车利用测量车定位数据和上述虚拟基站载波相位观测值，得出一个高精度的北斗或gps的rtk坐标。
本发明的利用rtk技术的轨道自动测量车定位方法及系统，其定位方法可以在较大范围内达到厘米级的定位精度，同时由于数据的存储和实时解算都在测量车自身内部进行，无需单独设置数据处理中心，也无需建立定位基站与数据处理中心以及测量车和数据处理中心之间的通信链路，成本较低，同时由于使用多个无线通信模块进行自组网式的通信，某个定位基站和测量车之间的信息交互可通过多个无线通信模块转发实现，因此，本发明定位方法可以解决传统无线电通信(如无线电台，蜂窝移动通信)中信号盲区问题，同时本方法适用于没有蜂窝移动通信网络覆盖区域，如山区、沙漠、森林、海洋等，实现一定区域内高精度，无盲区定位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。