專利名稱：位置確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的、借助于配備有GNSS接收器的移動(dòng)單 元和全站儀來確定位置的方法。
背景技術(shù)：
在許多領(lǐng)域中利用了移動(dòng)單元的精確位置確定。例如，在用移動(dòng)作業(yè)機(jī)械作業(yè)時(shí)， 可以借助于現(xiàn)代精確的定位技術(shù)獲得高加工精度，也就是說根據(jù)情況在厚度和位置方面的 高加工精度，并獲得了高度自動(dòng)化。因此，通過在道路建設(shè)、民用工程、建筑用地開發(fā)和露天 采礦領(lǐng)域中引入針對(duì)高效作業(yè)而有效設(shè)計(jì)的作業(yè)機(jī)械，近十年來已經(jīng)能在作業(yè)速度方面獲 得相當(dāng)大的進(jìn)步。通過利用自動(dòng)化方法，移動(dòng)作業(yè)機(jī)械可以追隨由計(jì)算機(jī)生成的期望形狀， 其中將移動(dòng)作業(yè)機(jī)械的每個(gè)實(shí)際位置與由從計(jì)算機(jī)生成的期望模型中得出的期望位置進(jìn) 行比較并且觸發(fā)相應(yīng)的相互作用。因此除平面外，也可以生成任意不平的形狀。在此，單獨(dú) 作業(yè)機(jī)械的位置確定技術(shù)構(gòu)成了一個(gè)重要組成部分。在此，移動(dòng)單元在此應(yīng)被理解為是指所有位置可變的單元，例如作業(yè)機(jī)械，尤其是 土方機(jī)械和平整機(jī)械、材料施加機(jī)械或材料成型機(jī)械，例如浙青鋪路機(jī)、劃標(biāo)機(jī)、物料輸送 機(jī)或乘客運(yùn)輸機(jī)。借助于全站儀的精確定位方法也被利用在其它領(lǐng)域，像例如測量技術(shù)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)例如GPS、GL0NASS或目前在建的伽利略系統(tǒng)(Galileo-System)表 示了一種可能的用于相對(duì)精確確定移動(dòng)作業(yè)機(jī)械的位置的現(xiàn)代技術(shù)。以下，術(shù)語GNSS(全 球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))總是被用作所有衛(wèi)星輔助定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱。為了確定位置，GNSS接收單 元安裝在移動(dòng)作業(yè)機(jī)械上，因此，作業(yè)機(jī)械的絕對(duì)位置能夠以幾米的精度被確定下來。因?yàn)?該精度不足以應(yīng)對(duì)許多應(yīng)用場合，所以采用了從GNSS技術(shù)以來已知很久的、用來提高位置 精度的許多方法，例如差分GNSS或RTK。在這些方法中，例如從參考站直接或間接地發(fā)射出 修正值，這些修正值再現(xiàn)了尤其是衛(wèi)星信號(hào)中在離子層和對(duì)流層中折射引起的接收位置特 定誤差。通過由安裝在移動(dòng)作業(yè)機(jī)械上的GNSS接收單元同時(shí)接收含錯(cuò)衛(wèi)星信號(hào)和由近設(shè) 參考站發(fā)射的修正值，有時(shí)可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)精度的位置確定。但根據(jù)所利用的方法，在GNSS定位中可能出現(xiàn)各種精度問題。尤其是由于多路效 應(yīng)或速度問題，例如如果必須快速分辨相位模糊點(diǎn)，則所確定的GNSS位置可能不精確。GNSS技術(shù)的另一個(gè)與系統(tǒng)相關(guān)的問題是，在豎直方向上待實(shí)現(xiàn)的測量精度低于在 水平方向上的測量精度。然而因?yàn)樵瓌t上，尤其在道路建設(shè)領(lǐng)域里，在豎直方向上的加工精 度的要求高于在水平方向上的加工精度的要求，這是因?yàn)榭偸切枰苊獠幌Ｍ械牟黄胶?起伏，所以只使用GNSS位置確定系統(tǒng)通常是不夠的。此外，為了借助GNSS確定位置，總是需 要與至少三個(gè)且最好至少四個(gè)衛(wèi)星的可視接觸，但這是做不到的，尤其在橋下作業(yè)過程中、 在房屋緊密排列的情況下或者由于其它陰影存在。因此，盡管存在現(xiàn)代的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，但使用尤其是附加使用從大地測量學(xué)中已 知的高精度光學(xué)測量方法是具有進(jìn)一步優(yōu)勢的。
所以，為了精確調(diào)整移動(dòng)作業(yè)機(jī)械的作業(yè)高度很早就已經(jīng)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)激光器系統(tǒng)， 該旋轉(zhuǎn)激光器系統(tǒng)產(chǎn)生基本上在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的激光束。由此，產(chǎn)生限定至少一個(gè)移動(dòng)作 業(yè)機(jī)械的期望平面的扁平狀準(zhǔn)激光盤?？尚D(zhuǎn)激光束由裝在作業(yè)機(jī)械上的接收器接收，該 接收器例如由多個(gè)豎向分布的探測器構(gòu)成并且如必要可做高度調(diào)整，由此，可以非常精確 地獲得高度信息。如果也需要位置，那么通常額外地借助于GNSS系統(tǒng)的輔助來確定位置?？墒?，依據(jù)該方法通常只能給出移動(dòng)作業(yè)機(jī)械的高度信息。而在此在水平面內(nèi)的 GNSS不精確性未被考慮在內(nèi)，并且例如在橋下時(shí)的GNSS信號(hào)故障無法得到補(bǔ)償。同樣，無 法提供具有期望的波動(dòng)的作業(yè)路徑。另一種精確確定位置的可能方案是眾所周知的、利用大地測量儀的安裝在移動(dòng)作 業(yè)機(jī)械上的反射件的光學(xué)測量，該測量尤其具有自動(dòng)目標(biāo)跟蹤功能，該大地測量儀具有距 離和角度測量功能，其中可獲得亞厘米級(jí)的精度，即便距離達(dá)到幾百米。這種測量裝置或大地測量儀的眾所周知的例子是經(jīng)緯儀或全站儀。R. Joeckel和 M. Stober的“距離和方向的電子測量”(第4版，Konrad ffittwer出版社，斯圖加特，1999) 給出了關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)中的大地測量裝置的概述。這種裝置具有角度或方向和/或距離測量 功能，這允許關(guān)于選定目標(biāo)的方向和距離的測量。此時(shí)，在該裝置的內(nèi)參考系中確定角度或 距離參數(shù)，并且大多還必須將上述參數(shù)與外參考系關(guān)聯(lián)起來，以便確定絕對(duì)位置。此外，待測機(jī)械可以額外地具有GNSS接收器，由此，大地測量儀的例如因干擾了 至作業(yè)機(jī)械的直接視覺接觸而引起的測量故障或者GNSS的例如因在橋下或在緊窄的房屋 隔道中而引起的測量故障可以被互相補(bǔ)償。這樣，盡管通過與作業(yè)機(jī)械對(duì)應(yīng)的反射件的自動(dòng)目標(biāo)跟蹤，可以在測量過程本身 中獲得高度自動(dòng)化，但不是在內(nèi)參考系和外參考系關(guān)聯(lián)的情況下。因此，通常需要提前完成 復(fù)雜的、由專業(yè)人員實(shí)施的能精確測量的大地測量儀的設(shè)立和初始化。原則上，測量儀的在外參考系中待確定的絕對(duì)位置可以從已知的固定測量點(diǎn)的測 量中推導(dǎo)得到。為此，相對(duì)于大地測量儀的安設(shè)點(diǎn)，周圍測量點(diǎn)的位置首先在一個(gè)局部的內(nèi) 參考系中被計(jì)算出來。借助于這些測量點(diǎn)的已知絕對(duì)坐標(biāo)的輔助，如果存在比所需次數(shù)更 多的測量，則計(jì)算出適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)，從中隨后可以將在內(nèi)參考系中所有已知的局部相對(duì) 位置與外參考系關(guān)聯(lián)起來。例如，在專利申請(qǐng)?zhí)枮?7107973. 5且名稱為“用于大地測量儀的位置確定方法” 的歐洲專利文獻(xiàn)中描述了一種這種適配轉(zhuǎn)換參數(shù)的自動(dòng)推導(dǎo)方法，為此，結(jié)合基準(zhǔn)點(diǎn)的已 知的相互的相對(duì)地點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)被測量相對(duì)位置與基準(zhǔn)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)位置的對(duì)應(yīng)?？梢耘e例說明兩個(gè)參考系之間的適配關(guān)系的推導(dǎo)測量相對(duì)于幾個(gè)周圍點(diǎn)的距離 和方向，并且在一張透明薄膜上涂出這些點(diǎn)相對(duì)于安設(shè)地點(diǎn)的也就是說在局部坐標(biāo)系中的 位置?，F(xiàn)在，將所期望的坐標(biāo)系的圖放在該薄膜下面。這個(gè)系統(tǒng)可以是國家大地坐標(biāo)系或 特定建筑物體的坐標(biāo)系?，F(xiàn)在可以在這個(gè)圖上找到測量點(diǎn)。使該薄膜旋轉(zhuǎn)和移位，直到薄 膜上的這些點(diǎn)盡可能好地與標(biāo)注在圖上的點(diǎn)匹配，這可以通過根據(jù)最小平方法的適配計(jì)算 通過算法來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在可以在圖上讀出局部相對(duì)點(diǎn)的坐標(biāo)。此時(shí)，該原理實(shí)際上無法被圖 解使用，而是解析使用，然而總是要知道和對(duì)應(yīng)測量點(diǎn)的點(diǎn)編號(hào)和由大地測量儀對(duì)該測量 點(diǎn)測出的測量值。為此需要的計(jì)算以軟件形式被集成到大多數(shù)的現(xiàn)代全站儀和準(zhǔn)距儀中?？墒牵@仍然意味著已知定位的可測測量點(diǎn)必須存在于外參考系中，并且這些測量點(diǎn)的編號(hào)必須以 關(guān)聯(lián)方式被輸入。大地測量儀安設(shè)地點(diǎn)的坐標(biāo)和其它期望結(jié)果隨后從測量中被自動(dòng)算出并 可被存儲(chǔ)或輸出。在該計(jì)算所需要的、具有共同刻度尺的三維體系的情況下，相對(duì)于已知測 量點(diǎn)的最少測量次數(shù)包括分別對(duì)兩個(gè)測量點(diǎn)的距離和方向的確定。但實(shí)際上如果可能，實(shí) 施超過該次數(shù)的測量，以獲得通過超定關(guān)于結(jié)果可靠性的數(shù)據(jù)。
在此技術(shù)文獻(xiàn)中，這種為大地測量目的而實(shí)施的從第一參考系例如內(nèi)參考系到第 二參考系例如外參考系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換被稱為Helmert轉(zhuǎn)換。計(jì)算可以例如根據(jù)高斯最小平方法借助于適配而實(shí)現(xiàn)，借助于該計(jì)算應(yīng)當(dāng)從相對(duì) 于多于兩個(gè)的固定點(diǎn)的方向測量和距離測量中確定兩個(gè)參考系之間的關(guān)系，其中可通過轉(zhuǎn) 換參數(shù)來表示該關(guān)系。在使用該方法時(shí)必須存在的設(shè)立全站儀和因此已知測量點(diǎn)的相關(guān)測量在使用者 指南方面大多是為培訓(xùn)過的測量工程師們而設(shè)。使用者必須現(xiàn)場可靠地識(shí)別為了計(jì)算內(nèi)參 考系和外參考系之間關(guān)系而應(yīng)用的測量點(diǎn)并且為測量點(diǎn)分配正確的點(diǎn)編號(hào)，所述點(diǎn)編號(hào)產(chǎn) 生與測量點(diǎn)位置的關(guān)聯(lián)。原則上，這只能利用標(biāo)有地面和測量點(diǎn)的地形圖完成。因此，對(duì)于 測量點(diǎn)的實(shí)際測量的相應(yīng)人工分配是費(fèi)時(shí)并且易有誤差的。此外，需要特定的應(yīng)用例如為了控制移動(dòng)的建筑機(jī)械使用全站儀，要求必須甚至 由未培訓(xùn)過的測量技術(shù)人員來操作該裝置。但是，目前的裝置構(gòu)造和使用者指南不是為這 類應(yīng)用人群而設(shè)。因此，現(xiàn)有技術(shù)的借助于光學(xué)式大地測量儀的位置確定方法是基于對(duì)多個(gè)已知定 位的測量點(diǎn)的測量，這些測量點(diǎn)測量值與測量點(diǎn)的點(diǎn)編號(hào)或位置數(shù)據(jù)一起被記錄或被進(jìn)一 步處理。在測量過程中這種從測量值至點(diǎn)所必需的對(duì)應(yīng)減慢了該方法，增大了易出錯(cuò)性并 且使自動(dòng)化可行性復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于移動(dòng)作業(yè)機(jī)械的改進(jìn)而簡化的位置確定方法。本發(fā)明的另一目的是對(duì)于初始化和設(shè)置光學(xué)式大地測量儀降低易出錯(cuò)性和降低 時(shí)間要求。本發(fā)明的又一目的是借助于大地測量儀實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)械的簡單的自動(dòng)的位置確定， 該大地測量儀具有角度和距離測量功能。這些目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的方法特征來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明按 照替代或有利方式進(jìn)一步改進(jìn)的特征。根據(jù)本發(fā)明的位置確定方法實(shí)現(xiàn)了 GNSS位置確定與依據(jù)大地測量儀的位置確定 之間的關(guān)聯(lián)，以及因此總是實(shí)現(xiàn)了這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合使用。于是根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了 為測量移動(dòng)的作業(yè)機(jī)械而應(yīng)用的全站儀可以馬上開始進(jìn)行尤其是自動(dòng)地測量相對(duì)于對(duì)應(yīng) 該機(jī)械的參考點(diǎn)的距離和角度，而無需事先確定全站儀自身的絕對(duì)位置。該方法的前提是，移動(dòng)后的機(jī)械具有位置確定裝置如GNSS接收器，借助于該GNSS 接收器至少在幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)上能夠確定位置。根據(jù)本發(fā)明，隨后按照有利方式針對(duì)已知的時(shí)間點(diǎn)來實(shí)時(shí)確定GNSS位置，所述GNSS位置作為前進(jìn)的作業(yè)機(jī)械的基準(zhǔn)位置，并且借助于全站儀來確定對(duì)應(yīng)于該作業(yè)機(jī)械的 參考點(diǎn)的相對(duì)位置。GNSS位置涉及外坐標(biāo)系，相對(duì)位置涉及基于總站的內(nèi)坐標(biāo)系。至少在 某些情況下，在同一時(shí)間或時(shí)序上彼此緊鄰的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上確定GNSS位置和相對(duì)位置，其 中按照時(shí)序上的對(duì)應(yīng)的位置總是相互成對(duì)地對(duì)應(yīng)，因此對(duì)于一個(gè)或兩個(gè)相鄰時(shí)間點(diǎn)總是形 成一個(gè)時(shí)序相關(guān)的位置配對(duì)。
GNSS位置和相對(duì)位置的時(shí)序關(guān)聯(lián)和最大許可的時(shí)序間隔取決于所期望的定位精 度和機(jī)械參數(shù)，尤其是典型的機(jī)械動(dòng)態(tài)特性。在許多情況下，這些參數(shù)也彼此相互關(guān)聯(lián)，因 為例如打算涂覆或形成高精度表面的緩慢行駛的機(jī)械一方面需要較高的精度，另一方面也 僅需要單位時(shí)間內(nèi)的小的位置變化。相反，其他的精度要求可被用于粗平整的快速行駛的 機(jī)械，其中該機(jī)械也具有在單位時(shí)間內(nèi)有更大的定位變化。因此，高速且對(duì)于位置確定的高 精度要求通常適用于測量之間的時(shí)間間隔比低速且低精度要求時(shí)短的情況。通過這種在與 動(dòng)態(tài)和精度相關(guān)的最大許可時(shí)間窗內(nèi)的GNSS位置和相對(duì)位置的時(shí)序?qū)?yīng)，也可實(shí)現(xiàn)用于 這兩個(gè)測量原理的不同速率。尤其是，對(duì)于相對(duì)位置的測量可以比GNSS更新率更慢或更快 地進(jìn)行。在這里，也可以在一系列測量的位置之間總是內(nèi)差或者外插對(duì)應(yīng)于其它測量原理 的位置，例如按照逐點(diǎn)線性方式。內(nèi)參考系和外參考系之間的適配關(guān)系現(xiàn)在均可以從各位置配對(duì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系中得 至IJ，該關(guān)系尤其是由適配轉(zhuǎn)換參數(shù)表示。例如，該關(guān)系可以依據(jù)根據(jù)高斯最小平方法的適配 計(jì)算得到，原則上可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的所有適配計(jì)算方法?，F(xiàn)在，被推導(dǎo)出的適配關(guān)系表示外參考系如何與基于全站儀的內(nèi)參考系相互關(guān) 聯(lián)。依據(jù)該關(guān)系，現(xiàn)在可以例如將借助于全站儀測量的相對(duì)位置的坐標(biāo)或者全站儀自身位 置的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到外參考系中并且應(yīng)用在外參考系中以用于作業(yè)機(jī)械的位置確定。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，與時(shí)間相關(guān)的GNSS位置確定是已知的。為此，移動(dòng)作業(yè)機(jī)械具有 GNSS接收器，該GNSS接收器的位置在外參考系中被自動(dòng)確定，尤其是連續(xù)地且以不必知道 的一定頻率來確定。同樣，可以從直接確定的GNSS位置來確定額外的在中間時(shí)間點(diǎn)上的其 它GNSS位置，這例如可以借助于軌跡推導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于作業(yè)機(jī)械的GNSS接收器具有固定的空間關(guān)系的且尤其是被構(gòu)造為定向反 射器、全方位反射器或者360°棱鏡形式的可測參考點(diǎn)的相對(duì)位置的確定通過測量從全站 儀到參考點(diǎn)的距離和至少一個(gè)尤其是兩個(gè)立體角而實(shí)現(xiàn)。原則上，三維確定GNSS位置和相對(duì)位置，其中隨后作為適配關(guān)系要確定七個(gè)轉(zhuǎn)換 參數(shù)，包括三個(gè)平移、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)比例。在參考系比例相同時(shí)，為了計(jì)算這些參數(shù)理論 上需要最少數(shù)量兩對(duì)的彼此對(duì)應(yīng)的位置配對(duì)，該位置配對(duì)總是具有一個(gè)GNSS位置和一個(gè) 在相同時(shí)間點(diǎn)確定的相對(duì)位置。根據(jù)其它的時(shí)序上的相應(yīng)位置配對(duì)的確定，如上所述，可以 利用適配計(jì)算推導(dǎo)出適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)。尤其是，這種適配計(jì)算可以在每次進(jìn)一步確定時(shí)序 上相應(yīng)的且相互對(duì)應(yīng)的位置配對(duì)之后自動(dòng)地被實(shí)施或者按照固定節(jié)奏自動(dòng)地被實(shí)施，隨后 適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)總是可以被再次計(jì)算更新并由此被改善。此外，可以額外地實(shí)現(xiàn)借助于全 站儀和GNSS執(zhí)行的位置確定的可信度檢查，其中例如除去“非正值”，即不可信的位置，并 且在適配關(guān)系的更新推導(dǎo)中不加以考慮該位置。如果只在兩維或一維上需要加工機(jī)械的位置確定，那么待計(jì)算的轉(zhuǎn)換參數(shù)被相應(yīng) 減少，例如在大范圍的平面如機(jī)場中可能就是如此。
因?yàn)榭捎米鳛榛鶞?zhǔn)點(diǎn)的GNSS位置確定在垂直方向上具有不精確性，并且基于此 的適配轉(zhuǎn)換參數(shù)然而僅能夠以較小的確定性被推導(dǎo)出，所以可以額外地建立對(duì)已知高度的 參照。例如，這可以通過附加測量定位在已知高度上的固定點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)，其隨后在推導(dǎo)適配的 轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)被考慮進(jìn)來。如此轉(zhuǎn)換到外參考系中的相對(duì)位置隨后可以非常精確地表示作業(yè) 機(jī)械的真正絕對(duì)位置。在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，例如當(dāng)作業(yè)機(jī)械位于橋下時(shí)，此時(shí)無法進(jìn)行GNSS位置確定，可以進(jìn)而確保作業(yè)機(jī)械的位置確定。在這種情況下，可以依據(jù)全站儀來確定其它的相對(duì)位 置，所述相對(duì)位置可依據(jù)該適配關(guān)系被換算為絕對(duì)位置。根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步應(yīng)用是，由被轉(zhuǎn)換的且在普通方式中被更精確確定的 相對(duì)位置來改善或替換借助于GNSS而確定的且一般具有較低的精度的GNSS位置。例如， 也可以由被轉(zhuǎn)換的相對(duì)位置的相應(yīng)坐標(biāo)來只替換GNSS位置的單獨(dú)的坐標(biāo)，尤其是在GNSS 位置的垂直方向上的。同樣地，可以將由GNSS和全站儀確定的位置信息組合起來，從而可 以計(jì)算出作業(yè)機(jī)械的真實(shí)位置和所走過的真正距離的更精確的近似值，或者也引入目前為 止走過的軌跡的歷史位置數(shù)據(jù)。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以應(yīng)用已知的方法像例如Kalman 濾波器。總體而言，根據(jù)本發(fā)明，通過其上設(shè)有位置確定裝置的運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生可通過全站 儀測量的多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。在此，所述位置確定裝置不一定是GNSS接收器，但必須完成在外參 考系中在連續(xù)位置的傳送功能。例如，具有INS和相連的導(dǎo)航儀的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)在此應(yīng)當(dāng) 是可行的。被傳送的前進(jìn)部件的絕對(duì)位置隨后被應(yīng)用于建立全站儀相對(duì)于外部系的位置的 參考。因此，該方法實(shí)現(xiàn)了全站儀的不用事先測量參考點(diǎn)的自由定位，其中可以馬上開 始測量過程，尤其是馬上開始自動(dòng)測量過程。對(duì)設(shè)立和初始化全站儀來說，專業(yè)培訓(xùn)過的技術(shù)人員不是絕對(duì)必需的。一旦已經(jīng) 通過全站儀至少在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)上測量了移動(dòng)部件的不同位置(在所述時(shí)間，也通過位置確 定裝置確定所述位置)，那么現(xiàn)在就可以自動(dòng)完成全站儀的安置，也就是說引入利用外參考 系統(tǒng)的依靠全站儀的測量。在進(jìn)一步的作業(yè)過程中，全站儀的安置現(xiàn)在可以被動(dòng)態(tài)地改善 并且可以給出偏差或者錯(cuò)誤估值。然而，原則上也可以沒有動(dòng)態(tài)要素地采用該方法，對(duì)此從相對(duì)位置和絕對(duì)基準(zhǔn)位 置中產(chǎn)生與時(shí)序相關(guān)的位置配對(duì)。因此，由GNSS確定的基準(zhǔn)位置例如也可以表示許多基準(zhǔn) 點(diǎn)，應(yīng)用該基準(zhǔn)位置推導(dǎo)出基于全站儀的參考系和外參考系之間的適配關(guān)系，所述基準(zhǔn)點(diǎn) 的位置在外參考系中是已知的。然而，隨后例如通過使用者來實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)于相應(yīng)的相 對(duì)位置的識(shí)別和對(duì)應(yīng)，這如上所述是依據(jù)此時(shí)確定位置的相同的時(shí)間點(diǎn)來完成的。但在根 據(jù)本發(fā)明的方法中，待測新點(diǎn)的順序測量和基準(zhǔn)點(diǎn)的順序可以被忽略。另一方面，在現(xiàn)有技 術(shù)方法中，先測已知的基準(zhǔn)點(diǎn)，隨后推導(dǎo)出適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)，最后才能開始新點(diǎn)測量。例如，其絕對(duì)位置是待測的許多新點(diǎn)可以利用全站儀被馬上依次測量，并且由此 確定了新點(diǎn)的在基于全站儀的內(nèi)參考系中的相對(duì)位置。為了保證測量的相對(duì)位置要求與外 參考系相關(guān)的關(guān)系，現(xiàn)在在針對(duì)測量點(diǎn)的順序測量之前、之中或之后，均可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多 個(gè)參參考點(diǎn)的測量，無需遵守順序。然而，額外的這些基準(zhǔn)點(diǎn)的識(shí)別和對(duì)應(yīng)還是必需的。一 旦已經(jīng)在測量過程中測量了至少兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)并將其對(duì)應(yīng)給某些相對(duì)位置，那么可以推導(dǎo)出轉(zhuǎn)換參數(shù)并且基于這些轉(zhuǎn)換參數(shù)所有已被測量的相對(duì)位置被回溯轉(zhuǎn)換到外參考系中。如果 在進(jìn)一步的作業(yè)過程中測量并識(shí)別其它已知的基準(zhǔn)點(diǎn)，那么可以再次并更新地推導(dǎo)出轉(zhuǎn)換參數(shù)，因此，也可以將測量點(diǎn)的所有已經(jīng)確定的相對(duì)位置更新地轉(zhuǎn)換到外參考系中，并且由 此可以改善該測量點(diǎn)的絕對(duì)位置數(shù)據(jù)。因此，依次待測的基準(zhǔn)點(diǎn)和新點(diǎn)的測量順序可以由使用者自由規(guī)定。例如，測量順 序可以由各點(diǎn)空間方向來建立，例如在視場中從左到右。這樣可防止可測點(diǎn)的混淆或偶然 復(fù)測。同樣可以想到的，從已知基準(zhǔn)點(diǎn)到全站儀的視覺接觸被阻擋，并且在隨后作業(yè)過程中 才變得沒有阻礙，例如在建筑物拆除作業(yè)中。該已知的基準(zhǔn)點(diǎn)隨后可以被測到，由此更新適 配的轉(zhuǎn)換參數(shù)并且回溯計(jì)算由所有在先確定的相對(duì)位置來更新的絕對(duì)位置。


以下，僅以舉例方式依據(jù)附圖示意表示的特定例子來具體描述根據(jù)本發(fā)明的方 法，其中也描述了本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。附圖中圖1表示地上建筑作業(yè)場景，其中包括移動(dòng)作業(yè)機(jī)械和可確定作業(yè)機(jī)械位置的全 站儀；圖2a_2c表示根據(jù)本發(fā)明的位置確定方法的示范例；圖3舉例表示在根據(jù)本發(fā)明的位置確定方法中的適配轉(zhuǎn)換參數(shù)的推導(dǎo)；圖4a_4c表示根據(jù)本發(fā)明的位置確定方法的另一示范例；圖5a_5b表示在根據(jù)本發(fā)明的位置確定方法中的GNSS位置確定和相對(duì)位置確定 的不同速率的兩個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式圖1表示道路建設(shè)工程中的典型場景，其中應(yīng)當(dāng)連續(xù)確定移動(dòng)作業(yè)機(jī)械4的位置， 以便于例如控制該機(jī)械。如從現(xiàn)有技術(shù)中已知的，該移動(dòng)作業(yè)機(jī)械為此具有GNSS接收器2 和作為可光學(xué)測量參考點(diǎn)的全方位棱鏡3，該全方位棱鏡3按照固定的空間關(guān)系與GNSS接 收器2適配對(duì)應(yīng)。為了例如也獲得甚至在橋15下的作業(yè)機(jī)械的位置，在地面上全站儀1設(shè) 立在任何期望的位置上以用于自動(dòng)目標(biāo)跟蹤固定在所述作業(yè)機(jī)械4上的全方位棱鏡3。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在產(chǎn)生了與時(shí)序關(guān)聯(lián)的位置配對(duì)。為此，移動(dòng)的作業(yè)機(jī)械4產(chǎn)生多 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，這些基準(zhǔn)點(diǎn)的位置不僅借助于根據(jù)GNSS信號(hào)的GNSS接收器被絕對(duì)地確定，并且 借助于全站儀ι被相對(duì)地確定。因此，全站儀ι總是測量兩個(gè)角度φ、θ和從全站儀1至作 業(yè)機(jī)械的距離D，尤其是至固定在作業(yè)機(jī)械上的全方位棱鏡3的距離，作為參考點(diǎn)。角度φ、 θ和距離D現(xiàn)在總是限定在基于全站儀的內(nèi)參考系中的已知時(shí)間點(diǎn)ti、t2...的參考點(diǎn)的 相對(duì)位置RPit5因?yàn)樵谙嗤臅r(shí)間點(diǎn)也確定在外參考系中的GNSS接收器2的絕對(duì)GNSS位 置GPa，所以對(duì)于相同的時(shí)間點(diǎn)現(xiàn)在總是可以將確定下來的絕對(duì)位置和相對(duì)位置相互配對(duì) 對(duì)應(yīng)起來，由此構(gòu)成位置配對(duì)。尤其是在連續(xù)作業(yè)期間實(shí)現(xiàn)了相對(duì)位置和GNSS位置的這種 確定。所要獲得的是內(nèi)參考系和外參考系之間的關(guān)系，例如為了將相對(duì)位置轉(zhuǎn)換為絕對(duì) 位置。這種尤其可以依據(jù)六個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)來表述的關(guān)系現(xiàn)在可以從總是彼此適配對(duì)應(yīng)的相對(duì) 位置和GNSS位置之間的各自邏輯關(guān)聯(lián)中推導(dǎo)出。如果產(chǎn)生多于兩個(gè)的位置配對(duì)，則所要獲得的關(guān)系通過適配也就是說依據(jù)適配計(jì)算被推導(dǎo)出，例如根據(jù)高斯最小平方法。特別是，該方法連續(xù)進(jìn)行，從而不斷地測量其它的相對(duì)位置和GNSS位置。一旦已 經(jīng)生成另一個(gè)位置配對(duì)，就可以從現(xiàn)有的位置配對(duì)邏輯關(guān)聯(lián)和新增邏輯關(guān)聯(lián)中推到出更新 的改善的適配關(guān)系。而且，在內(nèi)參考系中確定的所有參數(shù)如目前為止確定的相對(duì)位置可以 根據(jù)更新的關(guān)系以改善的方式重新轉(zhuǎn)換至外參考系中。如果全站儀和GNSS接收器之間可以數(shù)據(jù)交換，那么該方法可以按照 實(shí)時(shí)且完全 自動(dòng)化的方式來實(shí)施，因此全站儀被自動(dòng)安置，就是說，與外參考系相關(guān)聯(lián)。如果該方法連 續(xù)，進(jìn)行，則全站儀的安置在作業(yè)過程中得以改善和動(dòng)態(tài)更新。在內(nèi)參考系中確定的所有參數(shù)像例如相對(duì)位置分量(包括尤其是高度位置分 量)、相對(duì)位置變化矢量、速度矢量和/或全站儀的相對(duì)位置現(xiàn)在可以借助于計(jì)算出的適配 關(guān)系被轉(zhuǎn)換至外參考系中。圖2a_2c以平面圖舉例表示了作業(yè)機(jī)械的針對(duì)已知的總是在相同的時(shí)間點(diǎn)、、 t2...的GNSS位置GPa和相對(duì)位置RPiW確定以及適配關(guān)系的推導(dǎo)。圖2a中示出了在外參 考系中的GNSS位置GPa，并且圖2b中示出了具有相對(duì)位置RPi的全站儀1，該相對(duì)位置RPi 在內(nèi)參考系中通過測量角度φ和距離D而獲得。為了安置全站儀1，應(yīng)在內(nèi)參考系和外參考系之間推導(dǎo)出適配關(guān)系。為此，每個(gè) 在相同時(shí)間點(diǎn)被確定的GNSS位置和相對(duì)位置相互對(duì)應(yīng)并且彼此關(guān)聯(lián)。作為示例為了推斷 出適配關(guān)系，現(xiàn)在可以在透明薄膜上繪制出這些相對(duì)位置點(diǎn)RPi,并且該薄膜在帶有標(biāo)出 的GNSS位置GPa的圖上一直移動(dòng)，直到各對(duì)應(yīng)位置RPJt1)和GPa(t丨)、RPi(t2)和GPa(t2) ...盡量匹配上并且平均呼應(yīng)，如圖2c中舉例所示。此原理現(xiàn)在無法被圖解使用，但可解析使用，例如依據(jù)根據(jù)最小平方法的適配計(jì)
笪弁。在此僅是為了容易表示而選擇了所述平面圖，該原理可以同樣應(yīng)用在三維圖中。在這個(gè)例子中同樣地為了簡化起見，針對(duì)這些相同的時(shí)間點(diǎn)總是僅示出GNSS位 置和相對(duì)位置的一次確定。在這些時(shí)間點(diǎn)之間可以確定其它的相對(duì)位置和其它的GNSS位 置，這些其它的相對(duì)位置和其它的GNSS位置未被用于推導(dǎo)適配關(guān)系。此外，被確定的相對(duì) 位置或者取決于該相對(duì)位置的參數(shù)也顯然可以依據(jù)所推導(dǎo)出的適配關(guān)系被轉(zhuǎn)換至外參考 系中并且被用于作業(yè)機(jī)械的絕對(duì)定位。尤其是針對(duì)這些相同時(shí)間點(diǎn)被確定的且彼此對(duì)應(yīng)的 GNSS位置和相對(duì)位置也可以被選出作為位置配對(duì)，這些位置配對(duì)被用于根據(jù)某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)例如 時(shí)間間隔、距在先位置配對(duì)的距離、相對(duì)全站儀的測量角度來推導(dǎo)適配關(guān)系。圖3示出了從彼此成對(duì)對(duì)應(yīng)的且總是在相同時(shí)間點(diǎn)作為位置配對(duì)RPJt1)和 GPa(I1). RPi (t2)和GPa(t2)，...，RPi (tn)和GPa(tn)被確定的GNSS位置和相對(duì)位置中解析 推導(dǎo)適配關(guān)系的例子。對(duì)于每個(gè)位置配對(duì)，在任何情況下，現(xiàn)在可以借助于各個(gè)轉(zhuǎn)換矩陣 A1、A2. ..An和位移矢量bl、b2. ..bn來設(shè)立在圖3的第二框中所示出的轉(zhuǎn)換等式。因?yàn)樵?等式體系(如果確定和對(duì)應(yīng)多于兩個(gè)的位置配對(duì))是超定的，所以借助于適配的矩陣Afitted 和適配的位移矢量bfitted推導(dǎo)得到適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)。借助于這些適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)，在內(nèi)參考 系中限定的所有參數(shù)尤其是被確定的相對(duì)位置或者全站儀的位置現(xiàn)在可以被轉(zhuǎn)換至外參 考系中。圖4a_4c示出了根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)用的另一個(gè)例子。因此，在已知時(shí)間點(diǎn)、、t2、t3、t4、t5、t7和t8在外參考系中利用移動(dòng)作業(yè)機(jī)械的GNSS接收器，確定每個(gè)GNSS位置 GPa(t,)...。這些GNSS位置和移動(dòng)作業(yè)機(jī)械在其上移動(dòng)的道路、跨越道路的橋梁在圖4a 的簡圖中被示出。此外，通過一個(gè)設(shè)立于地面任何一個(gè)未知位置上的全站儀1，總是沿著時(shí)間點(diǎn)、、 t3、t6和t7確定一個(gè)安裝在所述作業(yè)機(jī)械上的反射件的相對(duì)位置?？偸轻槍?duì)相同時(shí)間點(diǎn)、、、和〖7被確定的GNSS位置和相對(duì)位置相互配對(duì)對(duì)應(yīng)并且 關(guān)聯(lián)起來，這在圖4c的左框中示出。如上所述，從該關(guān)聯(lián)方式中推導(dǎo)出適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)，結(jié) 合該轉(zhuǎn)換參數(shù)，所有相對(duì)位置和全站儀1位置可以被轉(zhuǎn)換至外參考系中。通過示圖，這又通 過透明薄膜的旋轉(zhuǎn)和移位在一個(gè)示出外參考系的且?guī)в蠫NSS位置的圖上示例性地示出， 在該薄膜上標(biāo)出全站儀的相對(duì)位置，其中薄膜的旋轉(zhuǎn)和移位如此進(jìn)行，即，使這些位置配對(duì) 盡量好地重合。由此，通過GNSS確定的作業(yè)機(jī)械的絕對(duì)位置可借助于經(jīng)過轉(zhuǎn)換的相對(duì)位置 來改善，并且可以提供不僅例如作業(yè)機(jī)械處于橋下的時(shí)間點(diǎn)t6時(shí)的絕對(duì)位置，而且提供全 站儀1的絕對(duì)位置。如從現(xiàn)有技術(shù)中知道的那樣，現(xiàn)在可以從確定的絕對(duì)位置中近似得到作業(yè)機(jī)械所 走過的真正路程。只要在另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)確定了一個(gè)位置配對(duì)，就可以推導(dǎo)出更新的適配轉(zhuǎn)換參數(shù)。 依據(jù)該被更新的轉(zhuǎn)換參數(shù)，現(xiàn)在也可以回溯地將在以前的時(shí)間點(diǎn)被確定的相對(duì)位置再次更 新且因此被改善地轉(zhuǎn)換至外參考系中。在每次更新之后，又可以再次更新計(jì)算出真正走過 距離的近似值。在圖5a_5b中，結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的位置確定方法中確定GNSS位置和相對(duì)位置時(shí) 有不同速率的兩個(gè)例子來說明位于一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的相對(duì)位置和GNSS位置的對(duì)應(yīng)。在這里， 位于一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的相對(duì)位置和GNSS位置相互對(duì)應(yīng)，其中該時(shí)間窗的長度依據(jù)單元的動(dòng) 態(tài)和待確定位置的精度來選擇。圖5a以深色點(diǎn)表示一系列被測的GNSS位置，以淺色點(diǎn)表示一系列相對(duì)位置。因 為兩個(gè)測量彼此無關(guān)且以不同的速率進(jìn)行，所以無法再實(shí)現(xiàn)依據(jù)相同的測量時(shí)間點(diǎn)(就是 說嚴(yán)格的同時(shí)性)的對(duì)應(yīng)。在所示例子中，在時(shí)間點(diǎn)tptytptptpt^tm、* t12記錄 下GNSS位置，而在時(shí)刻t2、t5、t9* t13確定相對(duì)位置?，F(xiàn)在對(duì)同時(shí)性的要求不那么嚴(yán)格，在 這種情況下這些位置被相互對(duì)應(yīng)起來，所述位置在一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)或者說借助于一個(gè)最大的 時(shí)間間隔相繼產(chǎn)生。這種對(duì)應(yīng)針對(duì)每一個(gè)被測的相對(duì)位置和每一個(gè)被測的GNSS位置配對(duì) 地實(shí)現(xiàn)，就是說，一個(gè)相對(duì)位置恰好對(duì)應(yīng)一個(gè)GNSS位置，只要在時(shí)間窗內(nèi)可以確定這樣的 相對(duì)位置。在此特定例子中，時(shí)間點(diǎn)t2的相對(duì)位置與在時(shí)間點(diǎn)、記錄的GNSS位置對(duì)應(yīng)，時(shí) 間點(diǎn)t6的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)t5的GNSS位置，時(shí)間點(diǎn)t8的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)t9的GNSS 位置，時(shí)間點(diǎn)t12的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)t13的GNSS位置。圖5b表示一個(gè)變型方案，其中在對(duì)應(yīng)時(shí)，至少一個(gè)相對(duì)位置或GNSS位置作為假想 位置從相鄰的被測相對(duì)位置或GNSS位置中產(chǎn)生。這里所示的GNSS位置和相對(duì)位置的速率 和相應(yīng)的對(duì)應(yīng)情況應(yīng)只視為例子。在所示例子中，在時(shí)間點(diǎn)、33、、37、、和、記錄下6賂5 位置，而在時(shí)間點(diǎn)t2、t4、t6、t8* t1(1確定相對(duì)位置。為了使對(duì)應(yīng)成為可能，可以從一些位置 中確定或者計(jì)算出假想位置，在此所述這些位置例如是示例性的GNSS位置。在被測的GNSS 位置之間，模擬點(diǎn)作為在時(shí)間點(diǎn)、和被測的相鄰位置的函數(shù)SP(GPa(ti)，GPa(ti+j))而被推導(dǎo)出，這在此只是示例性地通過點(diǎn)、和t9示出。一個(gè)這樣的假想位置例如可以被確定為位于兩個(gè)相鄰位置之間的連接直線上，該直線如圖5b的虛線所示。確切的位置可以通過 各種方式來確定。例如，所述直線可以被設(shè)計(jì)成時(shí)序線性或非線性的。在移動(dòng)單元的速度 恒定的情況下，可以隨后計(jì)算待對(duì)應(yīng)的相對(duì)位置的假想位置在時(shí)間點(diǎn)(在此是在時(shí)間點(diǎn)t8) 的地點(diǎn)。如此確定的假想位置隨后可以與在時(shí)間點(diǎn)t8的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)起來。如果發(fā)生加速運(yùn)動(dòng)或制動(dòng)運(yùn)動(dòng)，則例如在位置_時(shí)間函數(shù)當(dāng)中，該加速運(yùn)動(dòng)或制 動(dòng)運(yùn)動(dòng)被考慮進(jìn)來。在高速率且速度變化很小時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)簡單的位置確定，在該位置確 定中所述直線的固定劃分例如對(duì)半分作為假想位置。這例如在位置測量的更新率的比例適 當(dāng)?shù)那闆r下是有利的，例如在比例是1 2的情況下。在此情況下，所述位置確定可被如此 同步化，即，對(duì)于每第二個(gè)在更高速率時(shí)實(shí)現(xiàn)的位置確定，存在另一系統(tǒng)的與時(shí)序相關(guān)的位 置確定。對(duì)于每另一個(gè)位置，可以通過直線對(duì)半分來推導(dǎo)出假想位置。圖5a和圖5b的方式也可以相互組合，例如其中在兩個(gè)GNSS位置之間最接近待對(duì) 應(yīng)的相對(duì)位置的假想位置被確定在連接直線上并且計(jì)算相應(yīng)的時(shí)間，在該時(shí)間將必然發(fā)生 位置確定。最后，檢查該時(shí)間是否在以待分配的相對(duì)位置為中心的設(shè)定時(shí)間窗內(nèi)。以相似 的方式，可以為了對(duì)應(yīng)采用不同的加權(quán)或計(jì)算函數(shù)。當(dāng)然，這些示出的附圖僅示意地表示可能的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，所述各種方式可 以相互組合并且與現(xiàn)有技術(shù)方法組合。而且，在確定了共同點(diǎn)之后，就是說，使參考點(diǎn)和基 準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)起來之后，可以采用以前的方法來計(jì)算放置點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種位置確定方法，該方法包括·位置變化的單元，尤其是作業(yè)機(jī)械(4)，其具有■GNSS接收器(2)和■可光學(xué)測量的參考點(diǎn)(A)，尤其是全方位棱鏡(3)，其相對(duì)于所述GNSS接收器(2)具有固定的空間關(guān)系，以及·大地測量儀，尤其是全站儀(1)，其具有距離和方向測量功能，尤其是角度測量功能，該方法包括以下步驟·產(chǎn)生與時(shí)序相關(guān)的位置配對(duì)，其做法是，■通過分別光學(xué)測量從所述大地測量儀到可測參考點(diǎn)(A)的距離和至少一個(gè)角度，來測量在內(nèi)參考系中的所述參考點(diǎn)(A)的相對(duì)位置，并且測量在外參考系中的所述GNSS接收器的GNSS位置，以及■尤其是在同一時(shí)間點(diǎn)確定位于同一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)的相對(duì)位置和GNSS位置的對(duì)應(yīng)，其中所述時(shí)間窗的長度依據(jù)該單元的動(dòng)態(tài)和待測位置的精度來選定，·從所述位置配對(duì)中推導(dǎo)出在外參考系和內(nèi)參考系之間的適配關(guān)系，尤其是適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)，·從所述適配關(guān)系中確定該單元、該大地測量儀和/或可測新點(diǎn)的位置。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置確定方法，其特征是，對(duì)于每個(gè)測定的相對(duì)位置和每個(gè) 測定的GNSS位置，進(jìn)行成對(duì)的對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置確定方法，其特征是，在對(duì)應(yīng)時(shí)，所述相對(duì)位置和GNSS位 置中的至少一個(gè)作為假想位置由測定的相鄰相對(duì)位置或測定的相鄰GNSS位置產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的位置確定方法，其特征在于，連續(xù)實(shí)施所述步驟，尤 其是每當(dāng)進(jìn)一步生成一對(duì)位置配對(duì)之后，在考慮所述新位置配對(duì)的情況下以更新方式推導(dǎo) 出所述適配關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置確定方法，其特征是，所述位置配對(duì)的生成按照限定的 節(jié)奏尤其是以相同的時(shí)間間隔來完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的位置確定方法，其特征是，所述步驟基本上實(shí)時(shí)地自 動(dòng)進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的位置確定方法，其特征是，在確定位置時(shí)，至少基于 所述推導(dǎo)出的關(guān)系進(jìn)行所述內(nèi)參考系的與相對(duì)位置關(guān)聯(lián)的參數(shù)到所述外參考系的轉(zhuǎn)換，并 且基于轉(zhuǎn)換到外參考系中的參數(shù)進(jìn)行GNSS位置的修正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置確定方法，其特征是，所述相對(duì)位置本身作為參數(shù)被轉(zhuǎn)換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的位置確定方法，其特征是， 相對(duì)位置分量，尤其是高度位置分量， 相對(duì)位置變化矢量，和/或 從相對(duì)位置推導(dǎo)出的速度矢量 作為參數(shù)被轉(zhuǎn)換。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的位置確定方法，其特征是，所述大地測量儀的相對(duì)儀器位置 作為參數(shù)被轉(zhuǎn)換。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的位置確定方法，其特征是，可測新點(diǎn)的相對(duì)新點(diǎn)位置作為參 數(shù)被轉(zhuǎn)換。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至12之一所述的位置確定方法，其特征是，在一次尤其是每次更新 推導(dǎo)出所述適配關(guān)系之后重新進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的位置確定方法，其特征是，所述適配關(guān)系依據(jù)彼此 對(duì)應(yīng)的GNSS位置和相對(duì)位置之間的單獨(dú)關(guān)系的適配計(jì)算而被計(jì)算出，尤其是根據(jù)最小平 方法。
全文摘要
在一種具有位置可變化的單元尤其是作業(yè)機(jī)械(4)和有距離和角度測量功能的大地測量儀尤其是全站儀(1)的位置確定方法中，產(chǎn)生與時(shí)序相關(guān)的位置配對(duì)，其中該單元具有GNSS接收器(2)和相對(duì)GNSS接收器(2)有固定的空間關(guān)系的可光學(xué)測量的參考點(diǎn)(A)尤其是全方位棱鏡(3)。為此，通過分別光學(xué)測量從大地測量儀到可測參考點(diǎn)(A)的距離和至少一個(gè)角度以及測量在外參考系中的GNSS接收器的GNSS位置來確定在內(nèi)參考系中的參考點(diǎn)(A)的相對(duì)位置。對(duì)于同一時(shí)間點(diǎn)或者在一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)確定的相對(duì)位置和GNSS位置的彼此對(duì)應(yīng)，尤其是配對(duì)，從而構(gòu)成位置配對(duì)。進(jìn)而，從位置配對(duì)推導(dǎo)出外參考系和內(nèi)參考系之間的適配關(guān)系尤其是適配的轉(zhuǎn)換參數(shù)，并且從這個(gè)適配關(guān)系中確定了該單元、大地測量儀和/或可測新點(diǎn)的位置。
文檔編號(hào)G01C15/00GK101809407SQ200880108408
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者烏爾斯·斯蒂格, 安德里亞·比曼, 維爾納·施滕普胡伯, 馬修·德蒙 申請(qǐng)人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司