定位设备的动态标校方法和动态标校系统

技术领域

本发明涉及高精度差分定位技术领域，更具体地，涉及定位设备的动态标校方法和动态标校系统。

背景技术

当前，高精度差分定位已经广泛应用于各个领域，为AI技术、自动驾驶技术、无人机、机器人和三维高精度测绘等方面提供服务。

其定位原理是将一台基站(接收机)置于基准上，移动端置于目标上，基站通过基准值与接收的卫星位置数据进行差值计算，移动端根据基站发来的差值，对接收到的卫星位置数据进行运算，得到高精度差分位置数据。

对于高精度差分定位设备的动态标校工作，现有方法主要为圆台或圆形摆臂测量法，即将设备固定于圆盘或圆形摆臂的顶端，通过电机驱动圆台或圆形摆臂以固定角速度做圆周运动，进而实现被检设备动态定位精度检测。

高精度差分定位设备动态运动过程中，高程位置数据相较经纬位置数据，误差值会更大。现有标校方法中，设备在运动受检过程高程测量值变化幅度较小，不利于直观反应受检设备高程标校中的误差情况。

而目前很难找到廉价、实用，且比待测差分定位模块更高精度的定位设备，所以暂时没有很好的差分定位模块动态标校系统。

因此，如何提供定位设备的动态标校方法和动态标校系统成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供定位设备的动态标校方法和动态标校系统。

本发明第一方面公开了一种定位设备的动态标校系统；所述系统包括：所述系统包括：直角三角形斜坡、差分定位设备移动端、刚性尺子、差分定位设备基准站、计算机和摄像机；

所述差分定位设备移动端为被检设备，所述差分定位设备移动端放置在所述直角三角形斜坡的斜坡上，并能够沿着斜坡滑动；

所述刚性尺子设置在所述差分定位设备移动端的上端，且所述刚性尺子与所述直角三角形斜坡的斜坡平行，所述刚性尺子用于准确测量被检设备在直角三角形斜坡上的滑动距离；

所述差分定位设备基准站与被检设备进行差值计算，输出高精度差分定位数据；

所述摄像机设置在差分定位设备移动端的上方，所述摄像机用于拍摄刚性尺子上的刻度，所述摄像机依次与所述计算机和差分定位设备基准站相连，所述计算机为差分定位设备基准站与摄像机授时，确保整体标校时各参检设备GPS时统。

根据本发明第一方面的系统，所述摄像机通过高速网线依次与所述计算机和差分定位设备基准站连接。

根据本发明第一方面的系统，刚性尺子的分度值为1毫米。

根据本发明第一方面的系统，所述差分定位设备移动端中设置有定时设备。

根据本发明第一方面的系统，所述差分定位设备移动端和差分定位设备基准站均为高精度差分定位设备；所述摄像机为高速摄像机。

本发明第二方面提供了一种定位设备的动态标校方法，采用本发明第一方面所述的系统，所述方法包括：

步骤S1：将差分定位设备移动端置于直角三角形斜坡的顶点并处于处静止状态，配置差分定位设备移动端，使其处于工作状态；

步骤S2：通过计算机对差分定位设备移动端、差分定位设备基准站4和摄像机统一授时；

步骤S3：对差分定位设备移动端进行静态标校，要求所述差分定位设备移动端输出的位置信息与A点位置空间误差小于等于差分定位设备移动端的静态误差；所述直角三角形斜坡的顶点为A点位置，直角点为B点位置，另外一个点为C点位置；

步骤S4：用刚性尺子推动差分定位设备移动端延直角三角形斜坡斜面向下运动，且保持刚性尺子与被检设备始终处于接触状态；此时摄像机拍摄并记录刚性尺子上的刻度；

步骤S5：所述计算机对摄像机拍摄的刻度进行分析，通过计算得出当前时刻差分定位设备移动端的实际经纬高即实际值；找出对应时刻差分定位设备移动端输出的经纬高即输出值；将输出值与实际值进行比较得到差值即为差分定位设备移动端的误差值。

根据本发明第二方面的方法，在S3步骤中，所述差分定位设备移动端输出的位置信息与A点位置空间误差小于等于2cm。

根据本发明第二方面的方法，在步骤S4中，保持摄像机处于工作状态，所述摄像机拍摄时间间隔为固定值1S。

根据本发明第二方面的方法，在步骤S5中，计算得出当前时刻差分定位设备移动端的实际经纬高即实际值的方法包括：在已知起始点A位置精确坐标与刚性尺子的刻度后，通过计算差分定位设备移动端动态运动距离；通过测量角B点位置的角度，再通过坐标系换算可得出当前时刻差分定位设备移动端的实际经纬高即实际值；通过三角解算可得知此刻差分定位设备移动端与起始位置A点的空间位置变化量，得出当前时刻差分定位设备移动端的实际经纬高即实际值。

根据本发明第二方面的方法，在步骤S2中，设置差分定位设备移动端的定时设备不断地向摄像机输出触发脉冲，使摄像机拍摄并记录刚性尺子上的刻度，

根据本发明公开的技术内容，具有如下有益效果：使得高精度差分定位设备的动态标校更加准确、便于操作和实施。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据实施例提供的一种定位设备的动态标校系统的示意图。

附图标记：

1-直角三角形斜坡，2-差分定位设备移动端，3-刚性尺子，4-差分定位设备基准站，5-计算机，6-摄像机。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1：

本发明第一方面公开了一种定位设备的动态标校系统，图1为根据本发明实施例的一种定位设备的动态标校系统的结构图，具体如图1所示，所述系统包括：直角三角形斜坡1、差分定位设备移动端2、刚性尺子3、差分定位设备基准站4、计算机5和摄像机6；所述直角三角形斜坡1用于承载被检设备；所述差分定位设备移动端2为被检设备，所述差分定位设备移动端2放置在所述直角三角形斜坡1的斜坡上，并能够沿着斜坡滑动；所述刚性尺子3设置在所述差分定位设备移动端2的上端，且所述刚性尺子3与所述直角三角形斜坡1的斜坡平行，所述刚性尺子3用于准确测量被检设备2在直角三角形斜坡1上的滑动距离；所述差分定位设备基准站4与被检设备2进行差值计算，输出高精度差分定位数据；所述摄像机6设置在差分定位设备移动端2的上方，所述摄像机6用于拍摄刚性尺子3上的刻度，所述摄像机6依次与所述计算机5和差分定位设备基准站4相连，所述计算机5为差分定位设备基准站4与摄像机6授时，确保整体标校时各参检设备GPS时统。所述摄像机6通过高速网线依次与所述计算机5和差分定位设备基准站4连接。刚性尺子3的分度值为1毫米。所述差分定位设备移动端2中设置有定时设备。所述差分定位设备移动端2和差分定位设备基准站4均为高精度差分定位设备；所述摄像机6为高速摄像机。其中，所述直角三角形斜坡1的顶点为A，直角点为C，另外一个点为C。

实施例2：

本发明第二方面提供一种定位设备的动态标校方法，使用实施例1任一项所述的系统，所述方法包括：

步骤S1：将差分定位设备移动端2置于直角三角形斜坡1的顶点并处于处静止状态，配置差分定位设备移动端2，使其处于工作状态；

步骤S2：通过计算机5对差分定位设备移动端2、差分定位设备基准站4和摄像机6统一授时，确保整体标校时各参检设备GPS时统；设置差分定位设备移动端2的定时设备不断地向摄像机6输出触发脉冲，使摄像机6拍摄并记录刚性尺子3上的刻度；通常设置采样时间间隔为卫星定位系统的秒脉冲，固定值1秒；

步骤S3：完成S2步骤后，对差分定位设备移动端2进行静态标校，要求所述差分定位设备移动端2输出的位置信息与A点位置空间误差小于等于差分定位系统的静态误差；所述直角三角形斜坡1的顶点为A点位置，直角点为B点位置，另外一个点为C点位置；所述差分定位设备移动端2输出的位置信息与A点位置空间误差小于等于2cm；要求被检设备2输出的位置信息与A点位置空间误差小于等于差分定位设备移动端的静态误差，大致为2厘米，视为合格。否则应对被检设备2重新进行静态标校，直至符合要求为止。

步骤S4：用刚性尺子3推动差分定位设备移动端2延直角三角形斜坡1斜面向下运动，且保持刚性尺子3与被检设备2始终处于接触状态；此时摄像机6拍摄并记录刚性尺子3上的刻度；保持摄像机6处于工作状态，所述摄像机拍摄时间间隔为固定值1S。用刚性尺子3推动被检设备2延直角三角形斜坡1斜面AB向下运动，过程中应保持刚性尺子3与被检设备2始终处于接触状态。

步骤S5：所述计算机对摄像机6拍摄的刻度进行分析，计算得出当前时刻差分定位设备移动端2的实际经纬高即实际值的方法包括：在已知起始点A位置精确坐标与刚性尺子3的刻度后，通过计算差分定位设备移动端2动态运动距离；通过测量角B点位置的角度，再通过坐标系换算可得出当前时刻差分定位设备移动端2的实际经纬高即实际值；通过三角解算可得知此刻差分定位设备移动端2与起始位置A点的空间位置变化量，得出当前时刻差分定位设备移动端2的实际经纬高即实际值。找出对应时刻差分定位设备移动端2输出的经纬高即输出值；将输出值与实际值进行比较得到差值即为差分定位设备移动端2的误差值。

所述差分定位设备移动端2即为被检设备，所述被检设备可以为多个或者多组，通过上述方法，采集多组被检设备，计算误差值，能够直观反应被检设备高程标校中的误差情况，从而使得高精度差分定位设备的动态标校更加准确，且操作便捷。

综上，通过上述设计得到的一种定位设备的动态标校方法和动态校标系统，可以通过多组时刻数据的差值分析计算被检设备2空间内的整体位置偏移量，也可以针对经度、纬度、高程等单项或任意两项指标误差进行独立分析。特别是能够直观反应受检设备高程标校中的误差情况，从而使得高精度差分定位设备的动态标校更加准确，且操作便捷。

虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。

由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。