線微動等效精密高程觀測法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線微動等效精密高程觀測法；根據(jù)高精度全站儀直接測量連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩底部高程，加上連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩的固定高差與連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩頂部到GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的固定高差之和，再誤差修正，即可得到達(dá)到二等水準(zhǔn)的連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩之上的GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的精密高程。主要用途及優(yōu)點：當(dāng)利用高精度全站儀在水平方向微動2度內(nèi)，垂直角在±10度內(nèi)時，連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩底部高程等效為與在同一水平線上水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)刻劃位置高程，一方面操作簡便、工作量小、效率高；另一方面解決連續(xù)運(yùn)行參考站之上的GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的二等水準(zhǔn)聯(lián)測問題，達(dá)到二等水準(zhǔn)精度。
【專利說明】線微動等效精密高程觀測法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種精密高程觀測方法，具體涉及一種線微動等效精密高程觀測法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，為了建立似大地水準(zhǔn)面精化模型，須將正常高精確聯(lián)測到GPS接收機(jī)天線 的相位中心，而連續(xù)運(yùn)行參考站多布設(shè)在氣象觀測站的樓頂，一方面從已知水準(zhǔn)點接測二 等水準(zhǔn)到樓頂，高差大，若采用常規(guī)的幾何水準(zhǔn)方法，工作量大，效率低；另一方面連續(xù)運(yùn)行 參考站觀測墩高2?3m，GPS觀測天線通過連接桿安裝在墩頂，將二等水準(zhǔn)從連續(xù)運(yùn)行參考 站觀測墩底部聯(lián)測到GPS觀測天線底部是否滿足測量精度也不確定。
[0003] 全站儀，即全站型電子速測儀（Electronic Total Station)。是一種集光、機(jī)、電 為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距、高差）、三維坐標(biāo)測量、 導(dǎo)線測量、交會定點測量和放樣測量等測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)，用途廣泛，幾乎可 以用在所有的測量領(lǐng)域。全站儀根據(jù)測角精度可分為0.5"，1"，2"，3"，5"，10"等幾個 等級。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對【背景技術(shù)】中存在的不足，要解決的技術(shù)問題是：提供一種用于解決連 續(xù)運(yùn)行參考站之上的GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的二等水準(zhǔn)聯(lián)測問題的線微動等效精密高 程觀測法。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為：一種線微動等效精密高程觀測 法，包括高精度全站儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺、GPS基準(zhǔn)站天線和連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩，GPS基準(zhǔn)站天 線底部位于連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩頂部，其特征在于：包括如下步驟，
[0006] (1)采用高精度全站儀在水平方向微動2度內(nèi)、且垂直角在±10度內(nèi)，在水準(zhǔn)標(biāo)尺 上選取一臨時點，并將水準(zhǔn)標(biāo)尺的臨時點讀數(shù)刻劃位置的高程與連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩底 部的高程處在同一水平線上；
[0007] (2)通過高精度全站儀分別測量出，高精度全站儀至GPS基準(zhǔn)站天線底部中心的 距離、高精度全站儀至位于與GPS基準(zhǔn)站天線底部中心同一水平面的水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)刻劃位 置的距離；
[0008] (3)按照下列公式直接計算出GPS基準(zhǔn)站天線相位中心高程，
[0009] H基準(zhǔn)點=HA+hc+δ 改 + Δ h， δ 改=(Cl1-(I2) X tan β+f Xhc+ε，
[0010] 其中：Η?Μ為GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的高程，Ha為連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩底部 的高程，he為水準(zhǔn)標(biāo)尺與GPS基準(zhǔn)站天線底部中心同一水平面位置的讀數(shù)均值，Λ h為連續(xù) 運(yùn)行參考站觀測墩頂部至GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的固定高差，δ 為高差修正值，屯為高 精度全站儀至GPS基準(zhǔn)站天線底部中心的距離，d2為高精度全站儀至位于與GPS基準(zhǔn)站天 線底部中心同一水平面的水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)刻劃位置的距離，β為垂直角的角度，f為水準(zhǔn)標(biāo) 尺每米真長改正系數(shù)，ε為水準(zhǔn)標(biāo)尺零點差；
[0011] (4)按照下列公式計算出GPS基準(zhǔn)站天線相位中心高程的高程精度，該精度滿足 二等水準(zhǔn)精度要求，

【權(quán)利要求】
1. 一種線微動等效精密高程觀測法，包括高精度全站儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺、GPS基準(zhǔn)站天線和 連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩，GPS基準(zhǔn)站天線底部位于連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩頂部，其特征在 于：包括如下步驟， (1) 采用高精度全站儀在水平方向微動2度內(nèi)、且垂直角在± 10度內(nèi)，在水準(zhǔn)標(biāo)尺上選 取一臨時點，并將水準(zhǔn)標(biāo)尺的臨時點讀數(shù)刻劃位置的高程與連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩底部的 高程處在同一水平線上； (2) 通過高精度全站儀分別測量出，高精度全站儀至GPS基準(zhǔn)站天線底部中心的距離、 高精度全站儀至位于與GPS基準(zhǔn)站天線底部中心同一水平面的水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)刻劃位置的 距離； (3) 按照下列公式直接計算出GPS基準(zhǔn)站天線相位中心高程， H基準(zhǔn)點=HA+hc+ §改+ A h， 3 改=(Cl1-(I2) X tan 3 +f X he+ e， 其中：為GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的高程，Ha為連續(xù)運(yùn)行參考站觀測墩底部的高 程，he為水準(zhǔn)標(biāo)尺與GPS基準(zhǔn)站天線底部中心同一水平面位置的讀數(shù)均值，A h為連續(xù)運(yùn)行 參考站觀測墩頂部至GPS基準(zhǔn)站天線相位中心的固定高差，S @為高差修正值，Cl1為高精度 全站儀至GPS基準(zhǔn)站天線底部中心的距離，d2為高精度全站儀至位于與GPS基準(zhǔn)站天線底 部中心同一水平面的水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)刻劃位置的距離，P為垂直角的角度，f為水準(zhǔn)標(biāo)尺每 米真長改正系數(shù)，e為水準(zhǔn)標(biāo)尺零點差； (4) 按照下列公式計算出GPS基準(zhǔn)站天線相位中心高程的高程精度，該精度滿足二等 水準(zhǔn)精度要求，
其中：mAH為GPS基準(zhǔn)站天線相位中心高程的高程精度，f為水準(zhǔn)標(biāo)尺每米真長改正系 數(shù)，m。為水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)均值誤差，P為垂直角的角度，md為全站儀測距誤差，Cl1為高精度 全站儀至GPS基準(zhǔn)站天線底部中心的距離，d 2為高精度全站儀至位于與GPS基準(zhǔn)站天線 底部中心同一水平面的水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)刻劃位置的距離，me為全站儀測角誤差，常數(shù)P為 206265。
【文檔編號】G01C5/00GK104316031SQ201410675101
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】謝征海, 王明權(quán), 祝小龍, 段云輝, 周成濤, 周雋, 歐陽明明, 陳玉, 江周勇, 王新勝, 石勇, 張晉, 吳海洋, 陳永川, 郭松濤, 侯亞斌, 朱波, 李偉, 顏玫, 馬捷 申請人:重慶市勘測院