地面點坐標(biāo)的測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地面點坐標(biāo)測試領(lǐng)域，特別是涉及一種地面點坐標(biāo)的測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在實際的應(yīng)用環(huán)境中，對用來補償?shù)膯吸c測試地面點坐標(biāo)的電子羅盤精度要求比 較高，傾角精度要求在〇. 1度以內(nèi)，航向的絕對精度要求在2度以內(nèi)。如果要做到高精度的 電子羅盤，不僅要求磁傳感器的校準(zhǔn)方法既簡單又精準(zhǔn)，同時校準(zhǔn)環(huán)境的要求也比較高。
[0003] 然而，高精度的電子羅盤和較高的環(huán)境要求大大增加了開發(fā)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要提供一種可以降低開發(fā)成本的地面點坐標(biāo)的測試方法。
[0005] -種地面點坐標(biāo)的測試方法，基于包括測試桿和GPS坐標(biāo)測試機的測試系統(tǒng)，所 述測試桿包括與地面接觸的第一端和遠(yuǎn)離地面的第二端，所述GPS坐標(biāo)測試機安裝在所述 測試桿的第二端，包括：
[0006] 將測試桿傾斜第一角度α，獲取所述GPS坐標(biāo)測試機顯示的第一 GPS點坐標(biāo)，并根 據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)求取機頭在地面的第一投影點坐標(biāo)；
[0007] 將測試桿傾斜第二角度β，獲取所述GPS坐標(biāo)測試機顯示的第二GPS點坐標(biāo)，并根 據(jù)所述第二GPS點坐標(biāo)求取機頭在地面的第二投影點坐標(biāo)；
[0008] 求取以第一投影點為圓心、L*sina為半徑的第一圓與以第二投影點為圓心、 L*sinf3為半徑的第二圓的公共點坐標(biāo)，其中L為所述測試桿的長度；
[0009] 根據(jù)所述公共點坐標(biāo)確定地面點坐標(biāo)。
[0010] 在其中一個實施例中，根據(jù)所述公共點坐標(biāo)確定地面點坐標(biāo)的步驟，包括：
[0011] 判斷所述公共點的個數(shù)是否為1，若是，確定所述公共點坐標(biāo)為地面點坐標(biāo)；若 否，采用姿態(tài)補償法確定其中一個公共點坐標(biāo)為地面點坐標(biāo)。
[0012] 在其中一個實施例中，采用姿態(tài)補償法確定其中一個公共點坐標(biāo)為地面點坐標(biāo)的 步驟，包括：
[0013] 在測試桿傾斜第一角度α?xí)r，根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)和所述GPS測試機在該點 的姿態(tài)補償計算出第一地面補償點坐標(biāo)；
[0014] 在測試桿傾斜第二角度β時，根據(jù)所述第二GPS點坐標(biāo)和所述GPS測試機在該點 的姿態(tài)補償計算出第二地面補償點坐標(biāo)；
[0015] 將與所述第一地面補償點和第二地面補償點的中點最接近的公共點坐標(biāo)作為地 面點坐標(biāo)。
[0016] 在其中一個實施例中，在測試桿傾斜第一角度α?xí)r，根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)和 所述GPS測試機在該點的姿態(tài)補償計算出第一地面補償點坐標(biāo)的步驟，包括：
[0017] 獲取GPS測試機在第一 GPS點時的姿態(tài)，所述姿態(tài)包括航向角Yaw、俯仰角Pitch 和橫滾角Roll ;
[0018] 根據(jù)所述姿態(tài)獲取磁傳感器橫坐標(biāo)上的第一延伸點坐標(biāo)和縱坐標(biāo)上的第二延伸 點坐標(biāo)；
[0019] 根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)、第一延伸點坐標(biāo)以及第二延伸點坐標(biāo)求取所述第一地 面補償點坐標(biāo)。
[0020] 在其中一個實施例中，根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)測試機的姿態(tài)獲取磁傳感器上第 一延伸點坐標(biāo)和第二延伸點坐標(biāo)的步驟，包括：
[0021] 取所述第一延伸點和所述第二延伸點到所述第一 GPS點的距離均等于所述測試 桿的長度L ;
[0022] 計算所述第一延伸點到所述第一地面補償點的距離L1、所述第二延伸點到所述第 一地面補償點的距離L2 ;
[0023] 根據(jù)以下公式分別計算所述第一延伸點坐標(biāo)和所述第二延伸點坐標(biāo)：
[0024]
【主權(quán)項】
1. 一種地面點坐標(biāo)的測試方法，基于包括測試桿和GPS坐標(biāo)測試機的測試系統(tǒng)，所述 測試桿包括與地面接觸的第一端和遠(yuǎn)離地面的第二端，所述GPS坐標(biāo)測試機安裝在所述測 試桿的第二端，其特征在于，包括： 將測試桿傾斜第一角度α，獲取所述GPS坐標(biāo)測試機顯示的第一 GPS點坐標(biāo)，并根據(jù)所 述第一 GPS點坐標(biāo)求取機頭在地面的第一投影點坐標(biāo)； 將測試桿傾斜第二角度β，獲取所述GPS坐標(biāo)測試機顯示的第二GPS點坐標(biāo)，并根據(jù)所 述第二GPS點坐標(biāo)求取機頭在地面的第二投影點坐標(biāo)； 求取以第一投影點為圓心、L*sina為半徑的第一圓與以第二投影點為圓心、L*sinf3 為半徑的第二圓的公共點坐標(biāo)，其中L為所述測試桿的長度； 根據(jù)所述公共點坐標(biāo)確定地面點坐標(biāo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地面點坐標(biāo)的測試方法，其特征在于，根據(jù)所述公共點坐標(biāo) 確定地面點坐標(biāo)的步驟，包括： 判斷所述公共點的個數(shù)是否為1，若是，確定所述公共點坐標(biāo)為地面點坐標(biāo)；若否，采 用姿態(tài)補償法確定其中一個公共點坐標(biāo)為地面點坐標(biāo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地面點坐標(biāo)的測試方法，其特征在于，采用姿態(tài)補償法確定 其中一個公共點坐標(biāo)為地面點坐標(biāo)的步驟，包括： 在測試桿傾斜第一角度α?xí)r，根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)和所述GPS測試機在該點的姿 態(tài)補償計算出第一地面補償點坐標(biāo)； 在測試桿傾斜第二角度β時，根據(jù)所述第二GPS點坐標(biāo)和所述GPS測試機在該點的姿 態(tài)補償計算出第二地面補償點坐標(biāo)； 將與所述第一地面補償點和第二地面補償點的中點最接近的公共點坐標(biāo)作為地面點 坐標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的地面點坐標(biāo)的測試方法，其特征在于，在測試桿傾斜第一角 度α?xí)r，根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)和所述GPS測試機在該點的姿態(tài)補償計算出第一地面補 償點坐標(biāo)的步驟，包括： 獲取GPS測試機在第一 GPS點時的姿態(tài)，所述姿態(tài)包括航向角Yaw、俯仰角Pitch和橫 滾角Roll ; 根據(jù)所述姿態(tài)獲取磁傳感器橫坐標(biāo)上的第一延伸點坐標(biāo)和縱坐標(biāo)上的第二延伸點坐 標(biāo)； 根據(jù)所述第一 GPS點坐標(biāo)、第一延伸點坐標(biāo)以及第二延伸點坐標(biāo)求取所述第一地面補 償點坐標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的地面點坐標(biāo)的測試方法，其特征在于，根據(jù)所述第一 GPS點坐 標(biāo)測試機的姿態(tài)獲取磁傳感器上第一延伸點坐標(biāo)和第二延伸點坐標(biāo)的步驟，包括： 取所述第一延伸點和所述第二延伸點到所述第一 GPS點的距離均等于所述測試桿的 長度L ; 計算所述第一延伸點到所述第一地面補償點的距離L1、所述第二延伸點到所述第一地 面補償點的距離L2; 根據(jù)以下公式分別計算所述第一延伸點坐標(biāo)和所述第二延伸點坐標(biāo)： 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)為所述第一延伸點的坐標(biāo)，（x4, y4, h4)為所述第二延 伸點的坐標(biāo)，Φ為磁傳感器的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)構(gòu)成的平面與水平面的夾角，即 φ =α cos(tan(/?〇//) "：c tan( pitch)) O
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地面點坐標(biāo)的測試方法，其特征在于，根據(jù)所述第一 GPS點坐 標(biāo)、第一延伸點坐標(biāo)以及第二延伸點坐標(biāo)求取所述第一地面補償點坐標(biāo)的步驟具體為： 根據(jù)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 求解第一地面補償點坐標(biāo)（X，y，h)。
【專利摘要】一種地面點坐標(biāo)的測試方法，基于包括測試桿和GPS坐標(biāo)測試機的測試系統(tǒng)，測試桿包括與地面接觸的第一端和遠(yuǎn)離地面的第二端，GPS坐標(biāo)測試機安裝在測試桿的第二端，包括：將測試桿傾斜第一角度α，獲取GPS坐標(biāo)測試機顯示的第一GPS點坐標(biāo)，并根據(jù)第一GPS點坐標(biāo)求取機頭在地面的第一投影點坐標(biāo)；將測試桿傾斜第二角度β，獲取GPS坐標(biāo)測試機顯示的第二GPS點坐標(biāo)，并根據(jù)第二GPS點坐標(biāo)求取機頭在地面的第二投影點坐標(biāo)；求取以第一投影點為圓心、L*sinα為半徑的第一圓與以第二投影點為圓心、L*sinβ為半徑的第二圓的公共點坐標(biāo)，其中L為測試桿的長度；根據(jù)公共點坐標(biāo)確定地面點坐標(biāo)。本發(fā)明可以降低開發(fā)成本。
【IPC分類】G01C17-38
【公開號】CN104833349
【申請?zhí)枴緾N201510185458
【發(fā)明人】王春華, 尚潤平, 劉念
【申請人】深圳市華信天線技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月17日