本實(shí)用新型涉及測(cè)繪領(lǐng)域，尤其一種用于測(cè)量目標(biāo)空間位置坐標(biāo)的高精度RTK衛(wèi)星測(cè)繪系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了在計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境下更好地觀察和展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的狀態(tài)或設(shè)計(jì)中的未來(lái)世界的狀態(tài)，需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界或未來(lái)世界中的物體和場(chǎng)景進(jìn)行建模，即通過(guò)模型把物體或場(chǎng)景在計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境下展現(xiàn)出來(lái)。模型要想準(zhǔn)確反映物體或場(chǎng)景的特性，必須在外形、尺寸、色彩、材質(zhì)、以及與環(huán)境融合的狀態(tài)等方面，與實(shí)際物體或場(chǎng)景保持一致。
傳統(tǒng)的建模方法很多，如實(shí)體幾何構(gòu)造法、塊體表示法、空間位置枚舉法、三棱柱構(gòu)模法、基于地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的構(gòu)建法等；實(shí)體幾何構(gòu)造法具有方法簡(jiǎn)單、處理方便的優(yōu)點(diǎn)，但其只適用于規(guī)則物體的建模；塊體表示法建模精度較高，但不適用于大的物體或場(chǎng)景建模；空間位置枚舉法運(yùn)算速度快，適合大的物體或場(chǎng)景建模，但其精度低，只能定性描述物體或場(chǎng)景；三棱柱構(gòu)模法建模精度高，運(yùn)算速度快，但其對(duì)于不規(guī)則的物體和場(chǎng)景無(wú)法建模；基于地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的構(gòu)建法適合于環(huán)境或大場(chǎng)景建模，建模效率高，但其模型精度低，無(wú)法定量描述被建模的物體或場(chǎng)景；無(wú)論采用哪種建模方法，要想提高物體模型和場(chǎng)景模型的準(zhǔn)確度，都需要得到其準(zhǔn)確的外部形狀（輪廓）數(shù)據(jù)和幾何尺寸數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的人工皮尺丈量法和投影比例換算法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且測(cè)量精度低，無(wú)法定量描述物體或場(chǎng)景的外形和尺寸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種用于測(cè)量目標(biāo)空間位置坐標(biāo)的高精度RTK衛(wèi)星測(cè)繪系統(tǒng)，提高其測(cè)量精度。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
一種用于測(cè)量目標(biāo)空間位置坐標(biāo)的高精度RTK衛(wèi)星測(cè)繪系統(tǒng)，包括基站單元和移動(dòng)測(cè)量單元，所述基站單元包括安裝在三角架上的第一GPS天線，所述第一GPS天線的電纜與第一RTK差分定位主機(jī)的天線輸入端連接，所述第一RTK差分定位主機(jī)的輸出端與第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)連接，所述第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)的天線輸入端連接有第一數(shù)傳天線；所述移動(dòng)測(cè)量單元包括測(cè)繪電腦與安裝在測(cè)繪桿上的第二GPS天線，所述第二GPS天線的電纜與第二RTK差分定位主機(jī)的天線輸入端連接，所述第二RTK差分定位主機(jī)與第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)連接，所述第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)的天線輸入端連接有第二數(shù)傳天線，所述第二RTK差分定位主機(jī)的輸出端與所述測(cè)繪電腦連接。
進(jìn)一步方案，所述第一RTK差分定位主機(jī)與第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)均由12V直流電源供電；所述第二RTK差分定位主機(jī)與第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)均由蓄電池進(jìn)行供電。
進(jìn)一步方案，所述移動(dòng)測(cè)量單元安裝在背包或便攜式推車(chē)中。
本實(shí)用新型中的測(cè)繪電腦是帶有測(cè)繪軟件的電腦，是為了貯存本系統(tǒng)測(cè)量的目標(biāo)空間位置坐標(biāo)。為了方便攜帶，最好為筆記本電腦。
本實(shí)用新型的測(cè)繪系統(tǒng)能精密測(cè)量目標(biāo)的空間位置坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度和高度值），其精度精確到厘米級(jí)，為構(gòu)建精確的三維物體模型提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型的測(cè)繪系統(tǒng)能快速對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景中的標(biāo)志性目標(biāo)和視頻監(jiān)測(cè)區(qū)間進(jìn)行測(cè)量，提高了三維場(chǎng)景建模的速度和準(zhǔn)確度，使構(gòu)建的三維監(jiān)控場(chǎng)景模型更加逼真，在虛擬場(chǎng)景與實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控圖像融合時(shí)可以無(wú)縫對(duì)接，不會(huì)產(chǎn)生畫(huà)面跳躍。
本實(shí)用新型的有益效果有：
（1）本實(shí)用新型可以方便地測(cè)量得到空間中實(shí)際物體指定點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)，再利用建模軟件可以快速構(gòu)建指定物體或指定區(qū)域的空間三維模型；
（2）本實(shí)用新型測(cè)量精度高，構(gòu)建的物體或區(qū)域三維模型精確度高，在與實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻流融合時(shí)可以方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，避免出現(xiàn)畫(huà)面的跳躍；
（3）本實(shí)用新型的測(cè)量結(jié)果采用通用的大地坐標(biāo)系，移植性好，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)互通互用，避免重復(fù)測(cè)量；
（4）本實(shí)用新型的測(cè)量結(jié)果采用通用的大地坐標(biāo)系，避免出現(xiàn)誤差的積累和傳遞，特別適合于大場(chǎng)景、高仿真度物體或區(qū)域的三維建模。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種用于測(cè)量目標(biāo)空間位置坐標(biāo)的高精度RTK衛(wèi)星測(cè)繪系統(tǒng)，包括基站單元1和移動(dòng)測(cè)量單元2，所述基站單元1包括安裝在三角架13上的第一GPS天線11，所述第一GPS天線11的電纜與第一RTK差分定位主機(jī)（E2687）14的天線輸入端連接，所述第一RTK差分定位主機(jī)（E2687）14的輸出端與第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)（FGR2-CE）15連接，所述第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)15的天線輸入端連接有第一數(shù)傳天線12；所述移動(dòng)測(cè)量單元2包括測(cè)繪電腦27與安裝在測(cè)繪桿23上的第二GPS天線21，所述第二GPS天線21的電纜與第二RTK差分定位主機(jī)（E2687B1）24的天線輸入端連接，所述第二RTK差分定位主機(jī)24與第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)（FGR2-MM2）25連接，所述第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)25的天線輸入端連接有第二數(shù)傳天線22，所述第二RTK差分定位主機(jī)24的輸出端與所述測(cè)繪電腦27連接。
更進(jìn)一步方案，所述第一RTK差分定位主機(jī)14與第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)15均由12V直流電源16供電；所述第二RTK差分定位主機(jī)24與第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)25均由蓄電池26進(jìn)行供電；所述移動(dòng)測(cè)量單元2安裝在背包或便攜式推車(chē)中。
開(kāi)始工作時(shí)，第一步搭建基站單元1：把第一GPS天線11安裝在三角架13上，放置在地面或樓頂?shù)拈_(kāi)闊地帶；把第一GPS天線11的電纜接到第一RTK差分定位主機(jī)E2687 14的天線輸入端，并擰緊；把第一數(shù)傳天線12連接到第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-CE 15的天線輸入端，并擰緊；用標(biāo)準(zhǔn)串口電纜把第一RTK差分定位主機(jī)E2687 14和第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-CE 15連接起來(lái)；把12V電源16的輸出電源分別接到第一RTK差分定位主機(jī)E2687 14和第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-CE 15的電源輸入端。
第二步搭建移動(dòng)測(cè)量單元2：把第二GPS天線21安裝在測(cè)繪桿23上，同時(shí)把第二GPS天線21的電纜接到第二RTK差分定位主機(jī)E2687B1 24的天線輸入端，并擰緊；把第二數(shù)傳天線22連接到第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-MM2 25的天線輸入端，并擰緊；用標(biāo)準(zhǔn)串口電纜把第二RTK差分定位主機(jī)E2687B1 24和第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2- MM2 25連接起來(lái)；把蓄電池6-QW-55 26的直流電源接線端分別接到第二RTK差分定位主機(jī)E2687B1和第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-MM2的電源輸入端；用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)線把第二RTK差分定位主機(jī)E2687B1和測(cè)繪電腦27連接在一起。
第三步基站單元上電工作：接通電源，各組成部件正常工作，第一RTK差分定位主機(jī)E2687經(jīng)過(guò)大約45秒冷啟動(dòng)，正常輸出RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)，該差分?jǐn)?shù)據(jù)傳送到第一高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-CE廣播出去，RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)的刷新率為10Hz。
第四步移動(dòng)測(cè)量單元上電工作：打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，蓄電瓶6-QW-55為第二RTK差分定位主機(jī)E2687B1和第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-MM2供電，第二RTK差分定位主機(jī)E2687B1經(jīng)過(guò)大約45秒冷啟動(dòng)后正常工作，同時(shí)通過(guò)第二高速跳頻數(shù)傳電臺(tái)FGR2-MM2接收基站單元傳送的RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì)自身得到的地理位置坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度、高度）校準(zhǔn)后，輸出高精度的地理位置坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度、高度），精度達(dá)到“厘米”級(jí)。
第五步測(cè)繪電腦工作：打開(kāi)測(cè)繪電腦27，通過(guò)運(yùn)行測(cè)繪軟件，可以實(shí)時(shí)查看第二差分定位主機(jī)E2687B1的工作狀態(tài)，并接收其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線傳送來(lái)的高精度地理位置坐標(biāo)。
第六步，把測(cè)繪桿23指向待測(cè)量的位置點(diǎn)，并保持穩(wěn)定，測(cè)繪電腦上接收到的位置坐標(biāo)（經(jīng)度、維度、高度）就是該位置點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量值，其測(cè)量精度可以達(dá)到“厘米”級(jí)，測(cè)量結(jié)果保存/記錄在測(cè)繪電腦27中。即需要測(cè)量哪一點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)，就把測(cè)繪桿23放在該點(diǎn)上；因?yàn)橐粋€(gè)標(biāo)志性目標(biāo)要逼真地模擬，需要在它的外部輪廓上測(cè)很多的點(diǎn)。
以上實(shí)施例并非僅限于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有基于本實(shí)用新型的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。