地面点坐标的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地面点坐标测试领域，特别是涉及一种地面点坐标的测试方法。
【背景技术】
[0002] 在实际的应用环境中，对用来补偿的单点测试地面点坐标的电子罗盘精度要求比 较高，倾角精度要求在〇. 1度以内，航向的绝对精度要求在2度以内。如果要做到高精度的 电子罗盘，不仅要求磁传感器的校准方法既简单又精准，同时校准环境的要求也比较高。
[0003] 然而，高精度的电子罗盘和较高的环境要求大大增加了开发成本。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种可以降低开发成本的地面点坐标的测试方法。
[0005] -种地面点坐标的测试方法，基于包括测试杆和GPS坐标测试机的测试系统，所 述测试杆包括与地面接触的第一端和远离地面的第二端，所述GPS坐标测试机安装在所述 测试杆的第二端，包括：
[0006] 将测试杆倾斜第一角度α，获取所述GPS坐标测试机显示的第一 GPS点坐标，并根 据所述第一 GPS点坐标求取机头在地面的第一投影点坐标；
[0007] 将测试杆倾斜第二角度β，获取所述GPS坐标测试机显示的第二GPS点坐标，并根 据所述第二GPS点坐标求取机头在地面的第二投影点坐标；
[0008] 求取以第一投影点为圆心、L*sina为半径的第一圆与以第二投影点为圆心、 L*sinf3为半径的第二圆的公共点坐标，其中L为所述测试杆的长度；
[0009] 根据所述公共点坐标确定地面点坐标。
[0010] 在其中一个实施例中，根据所述公共点坐标确定地面点坐标的步骤，包括：
[0011] 判断所述公共点的个数是否为1，若是，确定所述公共点坐标为地面点坐标；若 否，采用姿态补偿法确定其中一个公共点坐标为地面点坐标。
[0012] 在其中一个实施例中，采用姿态补偿法确定其中一个公共点坐标为地面点坐标的 步骤，包括：
[0013] 在测试杆倾斜第一角度α时，根据所述第一 GPS点坐标和所述GPS测试机在该点 的姿态补偿计算出第一地面补偿点坐标；
[0014] 在测试杆倾斜第二角度β时，根据所述第二GPS点坐标和所述GPS测试机在该点 的姿态补偿计算出第二地面补偿点坐标；
[0015] 将与所述第一地面补偿点和第二地面补偿点的中点最接近的公共点坐标作为地 面点坐标。
[0016] 在其中一个实施例中，在测试杆倾斜第一角度α时，根据所述第一 GPS点坐标和 所述GPS测试机在该点的姿态补偿计算出第一地面补偿点坐标的步骤，包括：
[0017] 获取GPS测试机在第一 GPS点时的姿态，所述姿态包括航向角Yaw、俯仰角Pitch 和横滚角Roll ;
[0018] 根据所述姿态获取磁传感器横坐标上的第一延伸点坐标和纵坐标上的第二延伸 点坐标；
[0019] 根据所述第一 GPS点坐标、第一延伸点坐标以及第二延伸点坐标求取所述第一地 面补偿点坐标。
[0020] 在其中一个实施例中，根据所述第一 GPS点坐标测试机的姿态获取磁传感器上第 一延伸点坐标和第二延伸点坐标的步骤，包括：
[0021] 取所述第一延伸点和所述第二延伸点到所述第一 GPS点的距离均等于所述测试 杆的长度L ;
[0022] 计算所述第一延伸点到所述第一地面补偿点的距离L1、所述第二延伸点到所述第 一地面补偿点的距离L2 ;
[0023] 根据以下公式分别计算所述第一延伸点坐标和所述第二延伸点坐标：
[0024]
【主权项】
1. 一种地面点坐标的测试方法，基于包括测试杆和GPS坐标测试机的测试系统，所述 测试杆包括与地面接触的第一端和远离地面的第二端，所述GPS坐标测试机安装在所述测 试杆的第二端，其特征在于，包括： 将测试杆倾斜第一角度α，获取所述GPS坐标测试机显示的第一 GPS点坐标，并根据所 述第一 GPS点坐标求取机头在地面的第一投影点坐标； 将测试杆倾斜第二角度β，获取所述GPS坐标测试机显示的第二GPS点坐标，并根据所 述第二GPS点坐标求取机头在地面的第二投影点坐标； 求取以第一投影点为圆心、L*sina为半径的第一圆与以第二投影点为圆心、L*sinf3 为半径的第二圆的公共点坐标，其中L为所述测试杆的长度； 根据所述公共点坐标确定地面点坐标。
2. 根据权利要求1所述的地面点坐标的测试方法，其特征在于，根据所述公共点坐标 确定地面点坐标的步骤，包括： 判断所述公共点的个数是否为1，若是，确定所述公共点坐标为地面点坐标；若否，采 用姿态补偿法确定其中一个公共点坐标为地面点坐标。
3. 根据权利要求2所述的地面点坐标的测试方法，其特征在于，采用姿态补偿法确定 其中一个公共点坐标为地面点坐标的步骤，包括： 在测试杆倾斜第一角度α时，根据所述第一 GPS点坐标和所述GPS测试机在该点的姿 态补偿计算出第一地面补偿点坐标； 在测试杆倾斜第二角度β时，根据所述第二GPS点坐标和所述GPS测试机在该点的姿 态补偿计算出第二地面补偿点坐标； 将与所述第一地面补偿点和第二地面补偿点的中点最接近的公共点坐标作为地面点 坐标。
4. 根据权利要求3所述的地面点坐标的测试方法，其特征在于，在测试杆倾斜第一角 度α时，根据所述第一 GPS点坐标和所述GPS测试机在该点的姿态补偿计算出第一地面补 偿点坐标的步骤，包括： 获取GPS测试机在第一 GPS点时的姿态，所述姿态包括航向角Yaw、俯仰角Pitch和横 滚角Roll ; 根据所述姿态获取磁传感器横坐标上的第一延伸点坐标和纵坐标上的第二延伸点坐 标； 根据所述第一 GPS点坐标、第一延伸点坐标以及第二延伸点坐标求取所述第一地面补 偿点坐标。
5. 根据权利要求4所述的地面点坐标的测试方法，其特征在于，根据所述第一 GPS点坐 标测试机的姿态获取磁传感器上第一延伸点坐标和第二延伸点坐标的步骤，包括： 取所述第一延伸点和所述第二延伸点到所述第一 GPS点的距离均等于所述测试杆的 长度L ; 计算所述第一延伸点到所述第一地面补偿点的距离L1、所述第二延伸点到所述第一地 面补偿点的距离L2; 根据以下公式分别计算所述第一延伸点坐标和所述第二延伸点坐标： x3 = xl + LI i!icos(Roll)>：icos((p)/V2 ; yj = yl + LIi：< cos(Roll)>：i sin(iP)/V2 ； h3 = hi + LI iliSin(Roll)/ V2 ； x4 = xl + L2>：i cos(Pitch)i：< cos((|))/V2 ； y4 = yl + L2s|;cos(Pitch)?：?sin((p)/V2 ； h4 = hi +L2 ^sin(Pitch)/v2 ； 其中，（x3, y3, h3)为所述第一延伸点的坐标，（x4, y4, h4)为所述第二延 伸点的坐标，Φ为磁传感器的横坐标和纵坐标构成的平面与水平面的夹角，即 φ =α cos(tan(/?〇//) "：c tan( pitch)) O
6.根据权利要求5所述的地面点坐标的测试方法，其特征在于，根据所述第一 GPS点坐 标、第一延伸点坐标以及第二延伸点坐标求取所述第一地面补偿点坐标的步骤具体为： 根据公式（x-xl)2+(y-yl)2+(z-hl)2= L2 (χ-χ3)2+(y-y3)2+(z~h3)2= LI 2 (χ-χ4)2+ (y-y4)2+ (z-h4)2 = L2 2 求解第一地面补偿点坐标（X，y，h)。
【专利摘要】一种地面点坐标的测试方法，基于包括测试杆和GPS坐标测试机的测试系统，测试杆包括与地面接触的第一端和远离地面的第二端，GPS坐标测试机安装在测试杆的第二端，包括：将测试杆倾斜第一角度α，获取GPS坐标测试机显示的第一GPS点坐标，并根据第一GPS点坐标求取机头在地面的第一投影点坐标；将测试杆倾斜第二角度β，获取GPS坐标测试机显示的第二GPS点坐标，并根据第二GPS点坐标求取机头在地面的第二投影点坐标；求取以第一投影点为圆心、L*sinα为半径的第一圆与以第二投影点为圆心、L*sinβ为半径的第二圆的公共点坐标，其中L为测试杆的长度；根据公共点坐标确定地面点坐标。本发明可以降低开发成本。
【IPC分类】G01C17-38
【公开号】CN104833349
【申请号】CN201510185458
【发明人】王春华, 尚润平, 刘念
【申请人】深圳市华信天线技术有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月17日