一种基于RTK的坐标测量方法、系统及RTK接收机与流程

一种基于rtk的坐标测量方法、系统及rtk接收机
技术领域
1.本发明涉及卫星导航技术领域，特别涉及一种基于rtk的坐标测量方法、系统及rtk接收机。


背景技术：

2.gnss(global navigation satellite system)是指包括美国gps、俄罗斯glonass、欧洲的galileo、以及我国的beidou在内的全球四大导航定位系统，可为用户提供不间断的高精度的全球覆盖的导航信号资源，从而实现全天候实时的定位、测速和授时功能。目前已经广泛利用全球定位系统进行rtk(real-time kinematic，实时动态测量技术)测量，实施平面控制测量和高程控制测量、地形测量等。
3.在现有技术中，采用rtk进行外业测量时，通常需要将基准站架设在某一个位置上，然后利用无线数传电台实时向移动站播发差分修正数据，移动站收到基准站的差分修正数据之后通过rtk运算便可以得到相对基准站位置的高精度位置坐标。采用数传电台进行差分改正数据传输是rtk使用中一个典型的作业场景，但是由于受到数传电台本身作业距离的限制和周围环境因素的影响，在外业实际测量过程中经常会遇到移动站无法收到基准站电台信号的情况，当遇到类似的场景时传统的方案时重新架设基准站，通常是将基准站迁移到离移动站更近的地方，这种方法给用户带来极大的不便，严重影响其作业效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种可以在电台信号中断的情况下能够持续进行外业测量的坐标测量方法。
5.本发明的目的通过以下技术方案实现：
6.根据本发明公开的一个方面，提供了一种基于rtk的坐标测量方法，用于坐标测量系统，坐标测量系统包括一基准站以及至少一移动站，坐标测量方法包括以下步骤：
7.s1：基准站实时采集第一观测数据及对应的时序信息，根据第一观测数据及对应的时序信息，生成第二观测数据，并进行存储；
8.s2：若所述移动站在设定的时间阈值内未收到基准站发送的数据，移动站在采集点上采集第三观测数据及对应的时序信息，根据第三观测数据及对应的时序信息，生成第四观测数据，并进行存储；
9.s3：对第二观测数据和第四观测数据中进行匹配，匹配出在第二观测数据中与第四观测数据对应有相同的时序信息的观测数据，作为第五观测数据；
10.s4：移动站根据第四观测数据和第五观测数据进行rtk解算。
11.具体的，步骤s1之前，还包括以下步骤：
12.s0：对基准站和移动站进行时序校准。
13.更具体的，第一观测数据和第三观测数据的采集频率均为1秒。
14.以上的，步骤s1还包括以下步骤：
15.基准站根据采集的第一观测数据生成差分改正数据，并通过电台信号对差分改正数据进行实时发送。
16.更具体的，步骤s2还包括以下步骤：
17.s21：移动站判断是否接收到基准站发送的差分改正数据，若是，进入步骤s22；若否，进入步骤s23；
18.s22：移动站在采集点上连续采集第三观测数据，移动站根据采集的第三观测数据与接收到的差分改正数据，进行rtk解算；
19.s23：移动站在采集点上连续采集第三观测数据，并根据采集的第三观测数据及对应的时序信息，生成第四观测数据。
20.更具体的，连续采集的采集时长为30秒。
21.另一具体的，步骤s3括以下步骤：
22.s31：移动站通过无线网络与基准站连接；
23.s32：移动站判断是否存储有第四观测数据，若是，对第二观测数据和第四观测数据中进行匹配。
24.更具体的，步骤s4之后，还包括以下步骤：
25.s5：移动站删除已进行rtk解算的第四观测数据。
26.根据本发明公开的另一个方面，提供了一种基于rtk的坐标测量系统：坐标测量系统用于实现上述的一种基于rtk的坐标测量方法，坐标测量系统包括一基准站以及至少一移动站。
27.根据本发明公开的再一个方面，提供了一种rtk接收机，其特征在于：rtk接收机用于上述的坐标测量系统中的基准站和/或移动站。
28.本发明的有益效果：一种基于rtk的坐标测量方法，基准站实时获取第一观测数据，并结合时序信息生成第二观测数据进行存储，移动站进入电台信号盲区，无法接收第一观测数据时，则连续采集第三观测数据，并结合时序信息形成第四观测数据；移动站通过无线网络和基准站连接时，通过对应的时序信息匹配出第二观测数据中与第四观测数据对应数据，形成第五观测数据，并根据第四观测数据和第五观测数据进行rtk解算；使移动站在进行测量时，不受电台信号作业距离的影响，在电台信号中断的情况下能够持续进行外业测量，提高外业测量的工作效率。
附图说明
29.通过结合附图对于本发明公开的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
30.图1所示的是根据本发明公开实施例一的一种基于rtk的坐标测量方法示意性流程图；
31.图2所示的是根据本发明公开实施例一的一种基于rtk的坐标测量系统的模块方框示意图。
具体实施方式
32.以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述
过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明的内容不充分。
33.除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
34.实施例一
35.请参阅图2，示出了一种基于rtk的坐标测量系统，在本实施例中，包括一基准站以及至少一移动站；基准站包括第一rtk接收机和电台发射天线；移动站包括第二rtk接收机；其中，第二rtk包括gnss天线、采集模块、数据处理模块、rtk解算模块、存储和电台。
36.数据处理模块分别与采集模块、rtk解算模块、存储及电台单独连接，rtk解算模块与存储模块连接；采集模块与gnss天线连接，实时采集卫星定位信号。
37.在本实施例中，第一rtk接收机和第二rtk接收机采用相同的rtk接收机，因此，第一rtk接收机也包括gnss天线、采集模块、数据处理模块、rtk解算模块、存储模块和电台。
38.其中，基准站(第一rtk接收机)存储有确定的站点坐标信息。在常规的测量模式下，基准站通过对应的gnss天线采集对应的第一观测数据，并根据站点坐标信息，生成差分改正数据，并通过电台发射天线进行实时发送；移动站(第二rtk接收机)通过对应的gnss天线采集对应的第三观测数据，并根据接收到的差分改正数据进行rtk解算，解算出采集点的坐标数据。
39.在本技术中，基准站与移动站均开启自动盲区测量模式。基准站与移动站均启动自动盲区测量模式后，方能实现自动盲区测量功能。
40.基准站开启自动盲区测量模式后，在采集第一观测数据的同时，获取对应的时序信息，生成第二观测数据，并进行存储；其中，第二观测数据包括第一观测数据，以及第一观测数据中的每条数据均对应的时序信息。
41.移动站根据实时的电台信号情况来判断是否进入自动盲区测量模式，当连续30秒无法收到基准站的差分改正数据时，移动站进入自动盲区测量模式，在采集第三观测数据的同时，获取对应的时序信息，生成第四观测数据，并进行存储；其中，第四观测数据包括第三观测数据，以及第三观测数据中的每条数据均对应的时序信息。
42.进一步的，移动站的存储模块包括第一存储模块和第二存储模块，分别用于存储
采集点的坐标数据与第四观测数据。
43.在本实施例中，具体的坐标测量方法请参阅图1，提出一种基于rtk的坐标测量方法，用于坐标测量系统，坐标测量系统包括一基准站以及至少一移动站，坐标测量方法包括以下步骤：
44.s0：对基准站和移动站进行时序校准；
45.s1：基准站实时采集第一观测数据及对应的时序信息，根据第一观测数据及对应的时序信息，生成第二观测数据，并进行存储；同时，根据采集的第一观测数据生成差分改正数据，并通过电台信号对差分改正数据进行实时发送；其中，差分改正数据包括第一观测数据以及确定的基准站的站点坐标信息；
46.s21：移动站判断是否接收到基准站发送的差分改正数据，若是，进入步骤s22；若否，进入步骤s23；
47.具体的，若移动站连续30秒内未收到差分改正数据，进入步骤s23；
48.s22：移动站在采集点上连续采集第三观测数据，移动站根据采集的第三观测数据与接收到的第一差分改正数据，进行rtk解算，解算出采集点对应的坐标数据；
49.s23：移动站在采集点上连续采集第三观测数据及对应的时序信息，并根据第三观测数据及对应的时序信息，生成第四观测数据，并进行存储；
50.进一步的，当移动站在采集点完成数据采集后，将生成提示音，提示用户采集完毕，用户可以移动到下一测量点继续作业；
51.s24：判断是否完成各个采集点的测量，若否，返回步骤s21，若是，进入下一步骤。
52.使移动站在进行测量时，不受电台信号作业距离的影响，在电台信号中断的情况下能够持续进行外业测量，提高外业测量的工作效率。
53.其中，第一观测数据和第三观测数据的采集频率均为1秒；在步骤s23中。移动站在采集点上连续采集的采集时长为30秒。
54.用户使用移动站，在自动盲区测量模式下，可以采集的点数是不受限制的，当用户完成采集作业后，可将移动站带回到基准站附近，重新将移动站开机，移动站开机之后会自动判断是否存在第四观测数据(即采用自动盲区测量模式采集的未进行rtk解算的数据)，若存在，移动站将自身的wifi的工作模式设置为client模式，然后自动去连接基准站的wifi，连接成功之后移动站会根据时序信息进行数据匹配，从基准站下载对应的观测数据文件，再通过rtk解算，解算出采集点的坐标数据，具体的步骤如下：
55.s31：移动站通过无线网络(如wifi)与基准站连接；
56.s32：移动站判断是否存储有第四观测数据，若是，进入步骤s33；
57.s33：对第二观测数据和第四观测数据中进行匹配，匹配出在第二观测数据中与第四观测数据对应有相同的时序信息的各条观测数据，作为第五观测数据；
58.s4：移动站根据第四观测数据和第五观测数据进行rtk解算；
59.s5：移动站删除已进行rtk解算的第四观测数据。
60.综上所述，本技术的一种基于rtk的坐标测量方法，使移动站在进行测量时，不受电台信号作业距离的影响，在电台信号中断的情况下能够持续进行外业测量，完成外业测量后，移动站再通过在基准站下载对应的数据，完成rtk解算，可有效提高外业测量的工作效率。
61.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
62.流程图中或在此以其它方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
63.本技术领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
65.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
66.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。