基于惯性测量单元的定位方法、系统及RTK接收机技术方案

本发明专利技术公开了一种基于惯性测量单元的定位方法、系统及RTK接收机，测量系统包括一激光测距仪、一RTK接收机、一支撑装置以及一处理模块，支撑装置用于支撑RTK接收机，处理模块用于获取激光测距仪与RTK接收机的相对位置关系，RTK接收机包括一惯性测量单元，定位方法包括：RTK接收机采集当前位置的定位信息，定位信息包括定位坐标以及惯性测量单元获取的RTK接收机的姿态信息；通过激光测距仪获取激光测距仪到待测位置的长度距离；根据相对位置关系、定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。本发明专利技术能够实现远程测量，方便用户使用以升作业效率降低劳动强度，并杜绝人为测量扶杆带来的测量误差，从而提高测量精度。

【技术实现步骤摘要】
基于惯性测量单元的定位方法、系统及RTK接收机
本专利技术涉及一种基于惯性测量单元的定位方法、系统及RTK接收机。
技术介绍
RTK(Real-timekinematic，实时动态)载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。因受GNSS(全球导航卫星系统)测量技术原理及仪器构造限制，当前GNSS接收机仅能直接获得接收机天线相位中心处坐标，而工程实际需要测量杆杆尖处坐标值，因此需要通过对中、准确量取杆高的形式将测量坐标转换为待测点坐标。现有的RTK接收机存在功能单一，操作繁琐且使用不方便的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中RTK接收机存在功能单一，操作繁琐且使用不方便的缺陷，提供一种能够实现远程测量，方便用户使用以升作业效率降低劳动强度，并杜绝人为测量扶杆带来的测量误差，从而提高测量精度的基于惯性测量单元的定位方法、系统及RTK接收机。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种基于惯性测量单元的定位方法，用于一测量系统，其特点在于，所述测量系统包括一激光测距仪、一RTK接收机、一支撑装置以及一处理模块，所述支撑装置用于支撑所述RTK接收机，所述处理模块用于获取所述激光测距仪与所述RTK接收机的相对位置关系，所述RTK接收机包括一惯性测量单元，所述定位方法包括：所述RTK接收机采集当前位置的定位信息，所述定位信息包括定位坐标以及惯性测量单元获取的RTK接收机的姿态信息；通过激光测距仪获取激光测距仪到待测位置的长度距离；所述处理模块根据所述相对位置关系、所述定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。较佳地，所述测量系统包括一固定夹具，所述支撑装置为支撑杆，所述RTK接收机设于所述支撑杆的顶端，所述激光测距仪通过所述固定夹具固定于所述RTK接收机下方的支撑杆的目标点上，所述相对位置关系包括目标点到支撑杆底端的距离、激光测距仪朝向与RTK接收机朝向的夹角及激光测距仪与所述支撑杆的状态关系，所述根据所述相对位置关系、所述定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标，包括：根据所述定位信息及所述支撑杆的长度获取所述支撑杆底端的坐标；根据所述相对位置关系以及所述支撑杆底端的坐标获取所述激光测距仪的坐标；根据所述激光测距仪的坐标、所述相对位置关系以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。较佳地，所述固定夹具包括一第一夹持部以及一第二夹持部，所述第一夹持部用于夹持所述支撑杆，所述第二夹持部用于夹持所述激光测距仪，所述第一夹持部与第二夹持部通过一转轴连接，所述转轴的轴线与所述支撑杆垂直。较佳地，所述支撑杆与所述RTK接收机连接位置设有第一限位件，所述第一夹持部与所述支撑杆连接位置设有第二限位件，所述RTK接收机和所述第一夹持部分别被第一限位件和第二限位件限位时，激光测距仪朝向与RTK接收机朝向的夹角为零。较佳地，所述定位方法包括：通过所述RTK接收机采集校准位置的定位坐标；通过激光测距仪获取激光测距仪到校准位置的校准距离，并通过所述RTK接收机采集激光测距仪测量所述校准距离时的校准信息，所述校准信息包括定位坐标以及惯性测量单元获取的RTK接收机的姿态信息；根据所述校准信息及激光测距仪在所述支撑杆上的位置获取所述激光测距仪的定位坐标；所述处理模块根据所述激光测距仪的定位坐标、所述校准距离、所述校准位置的定位坐标以及所述校准信息获取所述激光测距仪与所述RTK接收机的相对位置关系。较佳地，所述固定夹具用于控制所述激光测距仪的横滚角与所述RTK接收机的横滚角保持一致。较佳地，所述激光测距仪通过一云台固定于所述RTK接收机的顶端或正面，所述云台水平方向固定，竖直方向的旋转范围为180度，所述激光测距仪的朝向与RTK接收机朝向一致，所述相对位置关系为所述激光测距仪与RTK接收机接收天线之间的相对位置关系。较佳地，所述处理模块设于所述RTK接收机内。本专利技术还提供一种基于惯性测量单元的定位系统，其特点在于，所述定位系统包括一激光测距仪、一RTK接收机、一支撑装置以及一处理模块，所述定位系统用于实现如上所述的定位方法。本专利技术又提供一种基于惯性测量单元的RTK接收机，其特征在于，所述RTK接收机用于如上所述的测量系统。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术能够实现远程测量，方便用户使用以升作业效率降低劳动强度，并杜绝人为测量扶杆带来的测量误差，从而提高测量精度。附图说明图1为本专利技术实施例1的测量系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例1的固定夹具的结构示意图。图3为本专利技术实施例1的定位方法的流程图。图4为本专利技术实施例1的定位方法的另一流程图。图5为本专利技术实施例1的定位方法的又一流程图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1参见图1、图2，本实施例提供一种测量系统，所述测量系统包括一激光测距仪13、一RTK接收机11、一支撑装置12以及一处理模块。所述处理模块可以为的PC端、平板、手机或服务器。本实施例中所述处理模块集成在所述RTK接收机中。所述支撑装置用于支撑所述RTK接收机，所述处理模块用于获取所述激光测距仪与所述RTK接收机的相对位置关系。所述相对位置关系包括激光测距仪与所述RTK接收机之间的距离，自身姿态的夹角。所述RTK接收机包括一惯性测量单元(IMU单元)，所述惯性测量单元可以获取所述RTK接收机的姿态信息，从而获取支撑装置的姿态。所述RTK接收机用于采集当前位置的定位信息，所述定位信息包括定位坐标以及惯性测量单元获取的RTK接收机的姿态信息；激光测距仪用于获取激光测距仪到待测位置14的长度距离；所述处理模块用于根据所述相对位置关系、所述定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。进一步地，所述测量系统包括一固定夹具，所述支撑装置为支撑杆。所述支撑杆又称为对中杆。所述RTK接收机设于所述支撑杆的顶端。所述激光测距仪通过所述固定夹具固定于所述RTK接收机下方的支撑杆的目标点上。所述相对位置关系包括目标点到支撑杆底端的距离、激光测距仪朝向与RTK接收机朝向的夹角及激光测距仪与所述支撑杆的状态关系。所述处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于惯性测量单元的定位方法，用于一测量系统，其特征在于，所述测量系统包括一激光测距仪、一RTK接收机、一支撑装置以及一处理模块，所述支撑装置用于支撑所述RTK接收机，所述处理模块用于获取所述激光测距仪与所述RTK接收机的相对位置关系，所述RTK接收机包括一惯性测量单元，所述定位方法包括：/n所述RTK接收机采集当前位置的定位信息，所述定位信息包括定位坐标以及惯性测量单元获取的RTK接收机的姿态信息；/n通过激光测距仪获取激光测距仪到待测位置的长度距离；/n所述处理模块根据所述相对位置关系、所述定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于惯性测量单元的定位方法，用于一测量系统，其特征在于，所述测量系统包括一激光测距仪、一RTK接收机、一支撑装置以及一处理模块，所述支撑装置用于支撑所述RTK接收机，所述处理模块用于获取所述激光测距仪与所述RTK接收机的相对位置关系，所述RTK接收机包括一惯性测量单元，所述定位方法包括：
所述RTK接收机采集当前位置的定位信息，所述定位信息包括定位坐标以及惯性测量单元获取的RTK接收机的姿态信息；
通过激光测距仪获取激光测距仪到待测位置的长度距离；
所述处理模块根据所述相对位置关系、所述定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。


2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述测量系统包括一固定夹具，所述支撑装置为支撑杆，所述RTK接收机设于所述支撑杆的顶端，所述激光测距仪通过所述固定夹具固定于所述RTK接收机下方的支撑杆的目标点上，所述相对位置关系包括目标点到支撑杆底端的距离、激光测距仪朝向与RTK接收机朝向的夹角及激光测距仪与所述支撑杆的状态关系，所述根据所述相对位置关系、所述定位信息以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标，包括：
根据所述定位信息及所述支撑杆的长度获取所述支撑杆底端的坐标；
根据所述相对位置关系以及所述支撑杆底端的坐标获取所述激光测距仪的坐标；
根据所述激光测距仪的坐标、所述相对位置关系以及所述长度距离获取待测位置的位置坐标。


3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述固定夹具包括一第一夹持部以及一第二夹持部，所述第一夹持部用于夹持所述支撑杆，所述第二夹持部用于夹持所述激光测距仪，所述第一夹持部与第二夹持部通过一转轴连接，所述转轴的轴线与所述支撑杆垂直。


4.如权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述支撑杆与所述RTK接收机连接位置设有第一限位件...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧臣戈，刘森，温小华，
申请(专利权)人：上海井融网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31