專利名稱：利用陀螺全站儀求取隱蔽點(diǎn)itrf框架坐標(biāo)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大地測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用陀螺全站儀求取隱 蔽點(diǎn)ITRF框架坐標(biāo)的方法。
背景技術(shù)：
國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)(IERS)根據(jù)VLBI、 SLR、 LLR、 GPS、 DORIS等多種 空間觀測技術(shù)并綜合多個(gè)數(shù)據(jù)分析中心的計(jì)算結(jié)果，定義的ITRF序列地 球參考框架是目前國際上公認(rèn)的精度最高、穩(wěn)定性最好的參考框架。ITRF 參考框架作為一個(gè)三維的、地心的、動(dòng)態(tài)的全球坐標(biāo)參考框架，已經(jīng)成為 高精度GPS測量和數(shù)據(jù)分析的坐標(biāo)基準(zhǔn)。由于GPS系統(tǒng)的坐標(biāo)基準(zhǔn)為 WGS-84,所以在高精度GPS測量中如果需要利用ITRF參考框架，則必須對
測量與數(shù)據(jù)處理中的基準(zhǔn)問題進(jìn)行統(tǒng)一 。坐標(biāo)基準(zhǔn)的統(tǒng)一 問題通常涉及到 GPS地面控制點(diǎn)的坐標(biāo)基準(zhǔn)和基線解算時(shí)衛(wèi)星的星歷基準(zhǔn)兩個(gè)方面的內(nèi) 容。
隨著IGS(國際GPS動(dòng)力學(xué)服務(wù))的建立，ITRF與GPS的關(guān)系更為密切， IERS負(fù)責(zé)產(chǎn)生與ITRF相關(guān)的參數(shù)，IGS提供全球GPS觀測數(shù)據(jù)并改進(jìn)ITRF 解的精度。這樣，在大范圍精密工程測量或形變監(jiān)測以及在全球范圍內(nèi)研 究板塊運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，利用ITRF參考框架以及GPS精密星歷解算的基線來 研究定位問題，在目前是最有現(xiàn)實(shí)意義的方法。
ITRF2000參考框架根據(jù)IERS篩選的54個(gè)核心站作為框架的定向參考 站，所以在確定ITRF參考框架基準(zhǔn)時(shí)，選擇全部或者部分IERS核心站在 某一歷元的坐標(biāo)作為GPS網(wǎng)平差的基準(zhǔn)，則可以確定地面點(diǎn)在相\應(yīng)參考框 架下坐標(biāo)。當(dāng)?shù)孛纥c(diǎn)由于遮蔽等原因不能直接進(jìn)行GPS觀測，可以考慮利 用GPS與全站儀相結(jié)合的方法(前方交回原理等)測量相關(guān)點(diǎn)位的坐標(biāo)。
4但是由于前方交會的方法常常會出現(xiàn)交會點(diǎn)"翻轉(zhuǎn)"的錯(cuò)誤結(jié)果，如何使 前方交會的成果準(zhǔn)確無誤是一項(xiàng)十分必要且重要的問題。
陀螺全站儀是一種將陀螺儀和全站儀集成于一體且具有全天候、全天 時(shí)、快速高效獨(dú)立測定真北方向的精密測量儀器。常用于礦山、隧道、地 鐵等貫通工程以及導(dǎo)彈發(fā)射的定向測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一
種利用陀螺全站儀求取隱蔽點(diǎn)ITRF框架坐標(biāo)的方法，其實(shí)現(xiàn)簡便且測量 結(jié)果準(zhǔn)確，能夠有效解決利用前方交會原理求取點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)坐標(biāo)"翻轉(zhuǎn)"的 問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是 一種利用陀螺全站儀 求取隱蔽點(diǎn)ITRF框架坐標(biāo)的方法，其特征在于該方法包括以下步驟
步驟一、在隱蔽點(diǎn)O所在的待測區(qū)域內(nèi)任意選取兩個(gè)有利于進(jìn)行GPS 觀測的控制點(diǎn)Ai和A2，所選取的兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2與隱蔽點(diǎn)0之間均應(yīng) 通視，且兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2與隱蔽點(diǎn)0不在同一直線上；
步驟二、通過GPS接收機(jī)對所述兩個(gè)控制點(diǎn)A！和A2同時(shí)進(jìn)行GPS觀測， 將所獲取的GPS觀測數(shù)據(jù)與同期觀測的IGS站數(shù)據(jù)聯(lián)合平差處理得出所述 兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的ITRF框架坐標(biāo)；
步驟三、將所述兩個(gè)控制點(diǎn)A:和&的ITRF框架坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳至處理器 進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并存儲記錄先將所述兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和&的ITRF框架坐標(biāo) 轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的大地坐標(biāo)，再將轉(zhuǎn)換求得的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的高斯平面 坐標(biāo)；
步驟四、分別在所述兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2處安置陀螺全站儀，通過所述 陀螺全站儀分別對兩個(gè)控制點(diǎn)A,和A2間的測線A山和AA以及兩個(gè)控制點(diǎn) A和A2與隱蔽點(diǎn)0間的測線Ai0和A20進(jìn)行陀螺定向，并測出測線A!A2 、 、 A力和A20的陀螺方位角；同時(shí)，分別測出兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和&與隱蔽點(diǎn)0間的斜距和豎直角；且將所測得的陀螺方位角數(shù)據(jù)、斜距和豎直角數(shù)據(jù)均
傳至所述處理器進(jìn)行存儲記錄；
步驟五、所述處理器根據(jù)所述陀螺方位角數(shù)據(jù)，相應(yīng)推算得出測線A:0 和A20分別與測線A山之間的夾角并存儲記錄；并且利用兩個(gè)控制點(diǎn)A:
和M與隱蔽點(diǎn)0間的斜距和豎直角數(shù)據(jù)計(jì)算兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2分別與隱 蔽點(diǎn)0間的水平距離及高差并存儲記錄；
步驟六、根據(jù)前方交會原理，利用測線A,O和A20分別與測線A山的 夾角以及步驟三中求得的控制點(diǎn)A,和A2的高斯平面坐標(biāo)，通過所述處理器 計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)0的高斯平面坐標(biāo)并記錄；再根據(jù)兩個(gè)控制點(diǎn)A工和A2的大 地高以及兩個(gè)控制點(diǎn)A,和A2與隱蔽點(diǎn)0間的高差，通過所述處理器計(jì)算得 出隱蔽點(diǎn)0的高程并記錄；
步驟七、由所述處理器根據(jù)隱蔽點(diǎn)0的高斯平面坐標(biāo)和高程，計(jì)算得 出隱蔽點(diǎn)0的大地坐標(biāo)并記錄；
步驟八、校驗(yàn)由所述處理器根據(jù)隱蔽點(diǎn)0的大地坐標(biāo)以及兩個(gè)控制 點(diǎn)A!和A2的大地坐標(biāo)計(jì)算得出測線Ai0和A20的大地方位角，并與步驟四 中所測得的測線A力和A20的陀螺方位角數(shù)據(jù)進(jìn)行比對檢核，當(dāng)測線A" 和A20的大地方位角和陀螺方位角角值均一致時(shí)，表明計(jì)算得到的隱蔽點(diǎn) 0坐標(biāo)無誤，進(jìn)入步驟九；否則轉(zhuǎn)入步驟六重新進(jìn)行計(jì)算；
步驟九、通過所述處理器將步驟七中所求出的隱蔽點(diǎn)0的大地坐標(biāo)， 轉(zhuǎn)換得到隱蔽點(diǎn)0的ITRF框架坐標(biāo)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)簡便且測量結(jié)果準(zhǔn)確，能 有效解決導(dǎo)彈發(fā)射定位、隧洞內(nèi)點(diǎn)位坐標(biāo)求取等隱蔽點(diǎn)坐標(biāo)求取問題，通 過本發(fā)明獲取某一隱蔽地點(diǎn)的ITRF框架坐標(biāo)時(shí)，將GPS和陀螺全站儀相 結(jié)合，根據(jù)前方交會的原理，并借助于陀螺全站儀的定向數(shù)據(jù)來求取隱蔽 點(diǎn)的ITRF框架坐標(biāo)，能夠有效解決利用前方交會原理求取點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)坐標(biāo) "翻轉(zhuǎn)"的問題。
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明中隱蔽點(diǎn)0和所選取兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的布設(shè)位置示意圖。
圖2為本發(fā)明的流程框圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、圖2所示，本發(fā)明所述的利用陀螺全站儀求取隱蔽點(diǎn)ITRF框 架坐標(biāo)的方法，包括以下步驟
步驟一、在隱蔽點(diǎn)O所在的待測區(qū)域內(nèi)任意選取兩個(gè)有利于進(jìn)行GPS 觀測的控制點(diǎn)Ai和A2，所選取的兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2與隱蔽點(diǎn)0之間均應(yīng) 通視，且兩個(gè)控制點(diǎn)A;和A2與隱蔽點(diǎn)0不在同一直線上。
實(shí)踐中，由于受到周邊環(huán)境條件的不利影響，難以在隱蔽點(diǎn)o直接安置 GPS接收機(jī)測量該點(diǎn)的ITRF框架坐標(biāo)，則需通過前方交會的方法對隱蔽點(diǎn)0 的ITRF框架坐標(biāo)進(jìn)行間接求取，首先在隱蔽點(diǎn)0附近，任選兩個(gè)控制點(diǎn)^ 和A"另外，選取兩個(gè)控制點(diǎn)夂和A2時(shí)，應(yīng)注意點(diǎn)Ai和Az與隱蔽點(diǎn)O均應(yīng) 通視，并且點(diǎn)Ai和A2之間也應(yīng)當(dāng)相互通視；同時(shí)，控制點(diǎn)Ai和A2均應(yīng)有利于 進(jìn)行GPS觀測，也就是說，對隱蔽點(diǎn)0而言，控制點(diǎn)A工和A2均不存在有礙于 GPS觀測的氣象條件或其他阻礙條件。所述點(diǎn)A:和A2與隱蔽點(diǎn)0組成近似等 邊三角形效果更好。
步驟二、通過GPS接收機(jī)對所述兩個(gè)控制點(diǎn)A:和A2同時(shí)進(jìn)行GPS觀測， 將所獲取的GPS觀測數(shù)據(jù)與同期觀測的IGS站數(shù)據(jù)聯(lián)合平差處理得出所述 兩個(gè)控制點(diǎn)A!和A2的ITRF框架坐標(biāo)。
實(shí)際操作時(shí)，分別在控制點(diǎn)Ai和M安置GPS接收機(jī)，分別對點(diǎn)Ai和A2 進(jìn)行GPS觀測，并將獲得的兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的GPS觀測數(shù)據(jù)分別與同期 IGS站數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合平差處理，具體是進(jìn)行聯(lián)合解算基線，然后將點(diǎn)A, 和A2對應(yīng)的兩個(gè)基線文件進(jìn)行聯(lián)合平差，得到所述兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的ITRF
7框架坐標(biāo)即Ai(x",Zi)和A2(x2,:r2,z2)。
步驟三、將所述兩個(gè)控制點(diǎn)A和l的ITRF框架坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳至處理器 進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并存儲記錄先將所述兩個(gè)控制點(diǎn)^和A,的ITRF框架坐標(biāo) 轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的大地坐標(biāo)，再將轉(zhuǎn)換求得的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的高斯平面 坐標(biāo)。
本步驟中，首先根據(jù)公式 Y
L = arctan (—) X
n +^ _Zx(N + H) 、 m
B二arctan ( , -( 1 J
a/(X2+Y2 xlNx(l-e2) + HJ
h = v(x2+y2-n
cosB
由所述處理器分別將所述兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的ITRF框架坐標(biāo)(X, Y, Z) 相應(yīng)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)(B， L， H),并分別記錄兩個(gè)控制點(diǎn)A,和A2的大地坐 標(biāo)即A^^，^)和A2(fi2，i:2,i/2),具體是將步驟一中計(jì)算得出的Ajx",zJ和 入2(12,72,22)分別代入公式(1)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。式(1)中e為地球橢球的第 一偏心率；iV為卯酉圈曲率半徑。
之后，將兩個(gè)控制點(diǎn)A工和A2進(jìn)行高斯投影，根據(jù)公式
x = X + EsinBcosB/2+^sinBcos3B (5 — t2 + 9 72 +勿4) /4 2 24
+ !sinBcos5B (61-58t2+/4)/4 ( 2 )
720
_y = NcosB/ + 2cos3B (1 —12+/72) /3+!cos5B (5 —18t2+I4772 — 58t27;2) /5 6 120
由所述處理器分別將所述兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的大地坐標(biāo)(B， L, H)相 應(yīng)轉(zhuǎn)換為高斯平面坐標(biāo)(x，y)，并分別記錄兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2的高斯平面 坐標(biāo)即(^乃)和(；h),具體是將本步驟中計(jì)算得出的A"A,^/0和 人2(52,丄2,//2)分別代入公式(2)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。式(2)中7V為卯酉圈曲率 半徑；/為計(jì)算點(diǎn)與中央子午線間的經(jīng)度差；^tai^; ;^尸cos25。 e'是地
球橢球的第二偏心率。
步驟四、分別在所述兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2處安置陀螺全站儀，通過所述
8陀螺全站儀分別對兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和&間的測線A人和AA以及兩個(gè)控制點(diǎn) A丄和A2與隱蔽點(diǎn)0間的測線A^和A20進(jìn)行陀螺定向，并測出測線A^、 A力 和入20的陀螺方位角；同時(shí)，分別測出兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2與隱蔽點(diǎn)0間的 斜距和豎直角；且將所測得的陀螺方位角數(shù)據(jù)、斜距和豎直角數(shù)據(jù)均傳至 所述處理器進(jìn)行存儲記錄。(圖1中&和N2分別為陀螺全站儀在兩個(gè)控制 點(diǎn)Ai和A2處測量得到的北方向。)
實(shí)際操作時(shí)，分別在控制點(diǎn)A:和A2安置陀螺全站儀，并分別對測線AA、 A,O、 A人和A20進(jìn)行陀螺定向且相應(yīng)得到陀螺方位角"^、 《，、 ",m和c^。；
再分別測量控制點(diǎn)A,和&與隱蔽點(diǎn)0之間的斜距/i和/,以及豎直角A和A; 同時(shí)，將所測得的陀螺方位角《^2、 c^。、 m和"^。、斜距/,和/2以及豎直
角A和A均傳送至所述處理器。
步驟五、所述處理器根據(jù)所述陀螺方位角數(shù)據(jù)，相應(yīng)推算得出測線AiO 和A20分別與測線A山之間的夾角并存儲記錄；并且利用兩個(gè)控制點(diǎn)A, 和&與隱蔽點(diǎn)0間的斜距和豎直角數(shù)據(jù)計(jì)算兩個(gè)控制點(diǎn)A工和&分別與隱 蔽點(diǎn)0間的水平距離及高差并存儲記錄。
具體是由所述處理器根據(jù)陀螺方位角 w、 "，、 ",m和"^。，相應(yīng)計(jì)
算得出zo44和zo424 (設(shè)zo4A = ri, zo424 = ^ );同時(shí)，利用控制點(diǎn)
A工和Az與隱蔽點(diǎn)0之間的斜距/,和4以及豎直角A和A,分別計(jì)算出控制點(diǎn) Ai和A2與隱蔽點(diǎn)0之間的水平距離即平距5^/,xcosA和&"2xcosA以及高差 = /丄x sin A和& = A x sin A 。
步驟六、根據(jù)前方交會原理，利用測線和A20分別與測線A山的 夾角以及步驟三中求得的控制點(diǎn)A:和A2的高斯平面坐標(biāo)即(^力)和(^A), 通過所述處理器計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)0的高斯平面坐標(biāo)并記錄，通過所述處理 器計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)0的高斯平面坐標(biāo)并記錄；再根據(jù)兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2 的大地高以及兩個(gè)控制點(diǎn)Ai和A2與隱蔽點(diǎn)0間的高差，通過所述處理器計(jì) 算得出隱蔽點(diǎn)0的高程并記錄。
首先，根據(jù)前方交會原理公式<formula>formula see original document page 10</formula>
將步驟五中所求出的Z04,4 = K 、 Z0424 = ^以及步驟三中求出的兩個(gè)控 制點(diǎn)A:和A2的高斯平面坐標(biāo)(^乂)和(X2，力)代入式(3),由所述處理器計(jì)算 得出隱蔽點(diǎn)0的髙斯平面坐標(biāo)(x。,y。)。
之后，根據(jù)兩個(gè)控制點(diǎn)A,和A2的大地高即兩個(gè)控制點(diǎn)大地坐標(biāo) Ai(A，A,/0和A2(^，丄2,A)中的&和H2,以及步驟五中計(jì)算得出的控制點(diǎn)A!和 A2點(diǎn)分別與隱蔽點(diǎn)0之間的髙差tu和h2,由所述處理器計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)0的
高程H。^^^y。
步驟七、由所述處理器根據(jù)隱蔽點(diǎn)o的高斯平面坐標(biāo)和高程，計(jì)算得 出隱蔽點(diǎn)o的大地坐標(biāo)并記錄。 根據(jù)公式
<formula>formula see original document page 10</formula>
將步驟六中所求出的隱蔽點(diǎn)0的高斯平面坐標(biāo)(x。，y。)代入式(4)，同 時(shí)，結(jié)合步驟六中計(jì)算得出的隱蔽點(diǎn)0的高程//。，由所述處理器計(jì)算得出隱 蔽點(diǎn)0的大地坐標(biāo)即0(S。,Z。,7/。)并記錄。式(4)中^,為底點(diǎn)緯度; tan5,; ;/,w'2cos2 5,; M,為底點(diǎn)的子午圈曲率半徑； 為底點(diǎn)的卯酉圈曲率半徑；
/為計(jì)算點(diǎn)(即隱蔽點(diǎn)0)與中央子午線間的經(jīng)度差。
步驟八、校驗(yàn)由所述處理器根據(jù)隱蔽點(diǎn)0的大地坐標(biāo)以及兩個(gè)控制 點(diǎn)Ai和A2的大地坐標(biāo)計(jì)算得出測線A,0和A20的大地方位角(計(jì)算方法參 見武漢大學(xué)出版社出版的《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》，孔祥元、郭際明、劉宗泉 編著，2006年1月第1版)，并與步驟四中所測得的測線A,0和人20的陀 螺方位角數(shù)據(jù)進(jìn)行比對檢核，當(dāng)測線A:0和A20的大地方位角和陀螺方位角角值均一致時(shí)，表明計(jì)算得到的隱蔽點(diǎn)0坐標(biāo)無誤，進(jìn)入步驟九；否則 轉(zhuǎn)入步驟六重新進(jìn)行計(jì)算。
具體是由所述處理器根據(jù)步驟七中計(jì)算得出的隱蔽點(diǎn)O的大地坐標(biāo)即 0(5。,丄。,仏)，以及步驟三中計(jì)算得出的兩個(gè)控制點(diǎn)A:和A2的大地坐標(biāo)即
A"A,;^)和A2(s2，z2,h2),計(jì)算測線A刀和A20的大地方位角《和《。
之后，由所述處理器將《和^分別與步驟四中通過所述陀螺全站儀測得 的測線A:O和A20的陀螺方位角"，和"，相比較，當(dāng)《和"，的差值以及《和
"，的差值均與所述陀螺全站儀的的儀器常數(shù)相等，則進(jìn)入步驟九；否則返
回步驟重新進(jìn)行檢查計(jì)算。
步驟九、通過所述處理器將步驟七中所求出的隱蔽點(diǎn)O的大地坐標(biāo)， 轉(zhuǎn)換得到隱蔽點(diǎn)0的ITRF框架坐標(biāo)。
具體是根據(jù)公式
<formula>formula see original document page 11</formula>
由所述處理器將步驟七中計(jì)算得出的隱蔽點(diǎn)o的大地坐標(biāo)即
0",丄。，仏)轉(zhuǎn)換為iTRF框架坐標(biāo)即(i。，;r。，z。)。式(5)中e為地球橢球的第 一偏心率；iv為卯酉圈曲率半徑。
以上所述，僅是本發(fā)明的實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù) 本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化， 均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用陀螺全站儀求取隱蔽點(diǎn)ITRF框架坐標(biāo)的方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、在隱蔽點(diǎn)O所在的待測區(qū)域內(nèi)任意選取兩個(gè)有利于進(jìn)行GPS觀測的控制點(diǎn)A1和A2，所選取的兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2與隱蔽點(diǎn)O之間均應(yīng)通視，且兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2與隱蔽點(diǎn)O不在同一直線上；步驟二、通過GPS接收機(jī)對所述兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2同時(shí)進(jìn)行GPS觀測，將所獲取的GPS觀測數(shù)據(jù)與同期觀測的IGS站數(shù)據(jù)聯(lián)合平差處理得出所述兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2的ITRF框架坐標(biāo)；步驟三、將所述兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2的ITRF框架坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳至處理器進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換并存儲記錄先將所述兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2的ITRF框架坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的大地坐標(biāo)，再將轉(zhuǎn)換求得的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的高斯平面坐標(biāo)；步驟四、分別在所述兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2處安置陀螺全站儀，通過所述陀螺全站儀分別對兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2間的測線A1A2和A2A1以及兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2與隱蔽點(diǎn)O間的測線A1O和A2O進(jìn)行陀螺定向，并測出測線A1A2、A1O和A2O的陀螺方位角；同時(shí)，分別測出兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2與隱蔽點(diǎn)O間的斜距和豎直角；且將所測得的陀螺方位角數(shù)據(jù)、斜距和豎直角數(shù)據(jù)均傳至所述處理器進(jìn)行存儲記錄；步驟五、所述處理器根據(jù)所述陀螺方位角數(shù)據(jù)，相應(yīng)推算得出測線A1O和A2O分別與測線A1A2之間的夾角并存儲記錄；并且利用兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2與隱蔽點(diǎn)O間的斜距和豎直角數(shù)據(jù)計(jì)算兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2分別與隱蔽點(diǎn)O間的水平距離及高差并存儲記錄；步驟六、根據(jù)前方交會原理，利用測線A1O和A2O分別與測線A1A2的夾角以及步驟三中求得的控制點(diǎn)A1和A2的高斯平面坐標(biāo)，通過所述處理器計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)O的高斯平面坐標(biāo)并記錄；再根據(jù)兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2的大地高以及兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2與隱蔽點(diǎn)O間的高差，通過所述處理器計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)O的高程并記錄；步驟七、由所述處理器根據(jù)隱蔽點(diǎn)O的高斯平面坐標(biāo)和高程，計(jì)算得出隱蔽點(diǎn)O的大地坐標(biāo)并記錄；步驟八、校驗(yàn)由所述處理器根據(jù)隱蔽點(diǎn)O的大地坐標(biāo)以及兩個(gè)控制點(diǎn)A1和A2的大地坐標(biāo)計(jì)算得出測線A1O和A2O的大地方位角，并與步驟四中所測得的測線A1O和A2O的陀螺方位角數(shù)據(jù)進(jìn)行比對檢核，當(dāng)測線A1O和A2O的大地方位角和陀螺方位角角值均一致時(shí)，表明計(jì)算得到的隱蔽點(diǎn)O坐標(biāo)無誤，進(jìn)入步驟九；否則轉(zhuǎn)入步驟六重新進(jìn)行計(jì)算；步驟九、通過所述處理器將步驟七中所求出的隱蔽點(diǎn)O的大地坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換得到隱蔽點(diǎn)O的ITRF框架坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用陀螺全站儀求取隱蔽點(diǎn)ITRF框架坐標(biāo)的方法，步驟如下在隱蔽點(diǎn)O所在區(qū)域任選兩控制點(diǎn)A₁和A₂；獲取兩控制點(diǎn)的ITRF框架坐標(biāo)且將二者的ITRF框架坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)和高斯平面坐標(biāo)；用陀螺全站儀測出測線A₁A₂、A₁O和A₂O的陀螺方位角及兩控制點(diǎn)與點(diǎn)O間的斜距和豎直角；獲取測線A₁O和A₂O分別與A₁A₂間夾角和兩控制點(diǎn)分別與點(diǎn)O間的平距及高差；計(jì)算點(diǎn)O的高斯平面坐標(biāo)和高程；計(jì)算點(diǎn)O的大地坐標(biāo)；校驗(yàn)；將點(diǎn)O的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為ITRF框架坐標(biāo)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡便且測量結(jié)果準(zhǔn)確，能解決導(dǎo)彈發(fā)射定位、隧洞內(nèi)點(diǎn)位坐標(biāo)求取等隱蔽點(diǎn)坐標(biāo)求取及傳統(tǒng)方法中前方交會時(shí)引起點(diǎn)位“翻轉(zhuǎn)”的問題。
文檔編號G01C19/00GK101581778SQ20091002306
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者楊建華, 楊志強(qiáng), 王騰軍, 震 石 申請人:長安大學(xué)