一种用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法与流程

本发明涉及基坑工程测量，具体涉及一种用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法。

背景技术：

1、在深基坑工程开挖至一定深度或出现待测点被遮挡情况时，由于无法接收到卫星信号，此时常规坐标测量手段往往无法获取坐标，而全站仪测量速度较慢，在开挖较深时，坑内支撑密布，由于需自地表往下持续引点，测量耗时较多。在工况紧急情况下，往往造成测量工作时间大幅延长；另外，在刚开挖的地表进行测量时，由于土体不牢固，全站仪测量易因晃动出现测量误差，上述因素均导致测量工作受到较大影响。因此，亟需一种快速、高精度的遮挡区域定位方法进行测量。测距仪操作简便，测量快速、准确，较多应用于工程测距领域，较少用于坐标测量中。本发明基于测距仪和已知坐标点，利用几何计算公式可快速准确获得遮挡区域的高精度坐标。

技术实现思路

1、本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，通过在所述待测点分布范围附近确定两个已知坐标点a和b；将测距仪固定于已知坐标点a，依次测量每个所述待测坐标点与已知坐标点a的距离ria；再将测距仪固定于已知坐标点b，依次测量每个所述待测坐标点与已知坐标点b的距离rib，并导出所有测点的ria和rib(i＝1～n)；结合已知坐标点a(xa,ya)和b(xb,yb)，利用专有计算公式算出所述待测坐标点的高精度本地坐标((xi,yi),i＝1～n))。

2、本发明目的实现由以下技术方案完成：

3、一种用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其中，所述定位方法包括以下步骤：

4、步骤1：确定位于遮挡区域内的待测点((xi,yi),i＝1～n))的分布范围；

5、步骤2：确定已知坐标点a和b，并获取已知坐标点a和b的高精度本地坐标a(xa,ya)和b(xb,yb)；

6、步骤3：将带有水平气泡的测距仪固定于已知坐标点a，并调整测距仪至水平气泡居中；

7、步骤4：将反射片垂直安装于带有水平气泡的伸缩杆上，并将伸缩杆置于待测点正上方；

8、步骤5：调整伸缩杆使反射点置于反射片中心，并保持伸缩杆的水平气泡居中；

9、步骤6：进行旋转后，依次测量每个待测点与已知坐标点a和已知坐标点b的距离ria和rib，并导出所有测点的ria和rib(i＝1～n)；

10、步骤7：针对每一个待测点(xi,yi)，结合已知坐标点a(xa,ya)和b(xb,yb)，按照公式(1)～(5)计算求根公式的系数a，b，a，b，c；

11、

12、

13、a＝1+b2  (3)

14、b＝-2[xa+b(a-ya)]  (4)

15、

16、然后按照公式(6)依次计算，并排除镜像面的坐标后即得待测点的本地坐标(xi,yi)。

17、

18、可选地，步骤1中遮挡区域内的待测点((xi,yi),i＝1～n))为无法通过卫星定位方法直接获取的本地坐标。

19、可选地，步骤2中根据待测点的分布范围，确定其附近可直接获取高精度本地坐标的已知坐标点a(xa,ya)和b(xb,yb)。

20、可选地，步骤3中测距仪自带水平气泡和三脚架，测距仪通过三脚架的伸缩杆固定在已知坐标点a和b。

21、可选地，测距仪具有存储、导出测量数据的功能，

22、可选地，步骤4中将伸缩杆依次置于待测点正上方。

23、可选地，在无法获得所述已知点a和b的准确坐标时，通过给定其伪坐标，也能通过公式(1)～(6)获取待测点的相对位置关系，从而达到了高精确定位的目的。

24、可选地，所述定位方法的应用场景包括各类基坑工程、地下车库等遮挡条件下的大量坐标点定位。

25、本发明的优点是：速度快，精度高，相比常规测量方法，测量耗时短、成本低，特别适于工期紧、现场测量时间严重受限情况下待测点的高精度坐标定位或获取待测点的相对位置关系。

技术特征：

1.一种用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，步骤1中遮挡区域内的待测点(xi,yi)为无法通过卫星定位方法直接获取的本地坐标,i＝1～n。

3.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，步骤2中根据待测点的分布范围，确定其附近可直接获取高精度本地坐标的已知坐标点a(xa,ya)和b(xb,yb)。

4.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，步骤3中测距仪自带水平气泡和三脚架，测距仪通过三脚架的伸缩杆固定在已知坐标点a和b。

5.根据权利要求4所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，测距仪具有存储、导出测量数据的功能。

6.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，步骤4中将伸缩杆依次置于待测点正上方。

7.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，在无法获得所述已知点a和b的准确坐标时，通过给定其伪坐标，也能通过公式(1)～(6)获取待测点的相对位置关系，从而达到了高精确定位的目的。

8.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，所述定位方法的应用场景包括各类基坑工程、地下车库等遮挡条件下的大量坐标点定位。

9.根据权利要求1所述的用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，其特征在于，所述测距仪类型不限于激光测距仪、超声波测距仪、红外测距仪。

技术总结
本发明公开了一种用于遮挡区域内部目标物的快速高精度定位方法，包括确定位于遮挡区域内的待测点的分布范围；确定并获取已知坐标点A和B的高精度本地坐标；将测距仪固定于已知坐标点A，将反射片垂直安装于带有水平气泡的伸缩杆上，并将伸缩杆置于待测点正上方；调整伸缩杆使反射点置于反射片中心，依次测量每个待测点与已知坐标点A和B的距离r<subgt;ia</subgt;和r<subgt;ib</subgt;，导出所有测点的r<subgt;ia</subgt;和r<subgt;ib</subgt;；针对每一个待测点，结合已知坐标点A和B，按照公式计算待测点的本地坐标。本发明的优点是速度快，精度高，相比常规测量方法，测量耗时短、成本低，特别适于工期紧、现场测量时间严重受限情况下待测点的高精度坐标定位或获取待测点的相对位置关系。

技术研发人员：朱黎明,刘伍,胡绕,唐睿,吴锋,梁森,孔俊禹
受保护的技术使用者：上海勘察设计研究院（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17