适用于死角和非接触点的遥测定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了适用于死角和非接触点的遥测定位方法，属于GPS定位的技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着全球定位系统GPS (Global Positioning System)的快速发展，用户可以在全 球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速。在实际使用中，GPS天线在接收卫 星信号的过程中，观测到4颗卫星或者以上的时候便可进行三维定位，解算出用户的坐标 进行定位。在高楼或者大树遮挡的环境中，GPS天线接收信号会受到影响，直接影响到GPS 的定位精度。然而在诸多使用GPS进行定位的地点中，经常需要在树木下、楼房旁或者桥梁 下的环境中进行定位测量，这种环境下卫星信号受到遮挡，影响GPS定位精度，造成测量的 不准确，同时还会经常遇到待测量点为非接触点，传统定位采集方式无法实施，严重影响定 位采集工作的效率。
[0003] 有鉴于此，针对现有技术中存在的不足，本领域亟需一种适用于死角和非接触点 的遥测定位方法，能够从被采集的定位点的附近的一块区域进行遥测采集工作。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是针对上述【背景技术】的不足，提供了适用于死角和非 接触点的遥测定位方法，提高了 GPS定位采集工作的效率，解决了在GPS定位过程中死角点 的定位精度低以及非接触点无法进行定位采集工作的技术问题。
[0005] 本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
[0006] 适用于死角和非接触点的遥测定位方法，
[0007] 在死角点附近区域内选取有序参考点确定相交于死角点的两条直线；
[0008] 将两条直线上参考点GPS定位坐标转换为平面坐标后确定两直线在平面坐标系 中的表达式，再由表达式确定死角点的平面坐标；
[0009] 将死角点平面坐标转换为GPS定位坐标。
[0010] 进一步的，所述适用于死角和非接触点的遥测定位方法，采用高斯-克吕格投影 方法将两条直线上参考点GPS定位坐标转换为平面坐标。
[0011] 进一步的，所述适用于死角和非接触点的遥测定位方法，由表达式确定死角点的 平面坐标方法为联立两直线表达式求公共解。
[0012] 进一步的，所述适用于死角和非接触点的遥测定位方法，采用WGS84地理坐标转 换方法将死角点平面坐标转换为GPS定位坐标。
[0013] 作为所述适用于死角和非接触点的遥测定位方法的进一步优化方案，通过构建定 位系统实现，
[0014] 所述定位系统包括：GPS卡板模块、数据处理模块、数据分析模块，所述数据处理 模块将GPS卡板模块获取的两直线上参考点的定位坐标数据传输给数据分析模块，数据分 析模块对参考点定位坐标进行数据转换以及数据解析以确定死角点的定位坐标。
[0015] 再进一步的，所述适用于死角和非接触点的遥测定位方法中，数据分析模块包括： 高斯-克吕格投影模块、数据解析模块以及WGS84坐标转换模块，其中，
[0016] 所述高斯-克吕格模块将接收到的两条直线参考点GPS定位坐标转换为平面坐标 后输出给数据解析模块，所述数据解析模块由两条直线参考点的平面坐标确定两条直线在 平面坐标系内的表达式后联立表达式求解死角点平面坐标，所述WGS84坐标转换模块将数 据解析模块输出的死角点平面坐标转化为GPS定位坐标。
[0017] 更进一步的，所述适用于死角和非接触点的遥测定位方法中，定位系统还包括与 数据分析模块输出端相连用于将死角点GPS定位坐标显示在地图上的应用软件模块。
[0018] 本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
[0019] 本发明提供了一种适用于死角和非接触点的遥测定位方法，能提高GPS定位采集 的效率，提高死角点的GPS定位精度低以及能够有效进行非接触点无法的定位采集。
【附图说明】
[0020] 图1为实现适用于死角和非接触点遥测定位方法的定位系统。
[0021] 图2为适用于死角和非接触点遥测定位方法的原理图。
[0022] 图3为高斯-克吕格投影的原理图。
[0023] 图4为适用于死角和非接触点遥测定位方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明。
[0025] 实现适用于死角和非接触点遥测定位方法的定位系统如图1所示，包括GPS卡板 模块、数据处理模块、数据分析模块、应用软件模块，数据分析模块包括：高斯-克吕格投影 模块、数据解析模块以及WGS84坐标转换模块。GPS板卡模块用于接收GPS卫星的定位信 号；数据处理模块接收GPS模块的定位数据信息；高斯-克吕格投影用于将参考点经炜度 坐标转换为平面坐标，高斯-克吕格投影原理如图3所示；数据解析根据参考点平面坐标确 定参考点所在两条直线在平面坐标系中的表达式，利用直线交点求解公式，确定这两条直 线的公共交点，该公共交点即为死角点的平面坐标；WGS84坐标转换将死角点的平面坐标 转换为经炜度坐标，即上层应用软件可以解析的地理信息数据；应用软件模块将死角点的 经炜度坐标显示在地图上。
[0026] 适用于死角和非接触点遥测定位方法，如图4所示，包括如下步骤：
[0027] 步骤1，判断当前待测点的地理环境是否正常且GPS信号是否强烈，若当前待测点 的地理环境正常且GPS信号强烈，则进行步骤7 ;若当前待测点的地理环境恶劣或者GPS信 号微弱，则进行步骤2。
[0028] 步骤2,进入死角和非接触点的遥测定位模式；
[0029] 步骤3，在待测点附近选取地理环境相对良好且GPS信号强烈的4个点作为定位参 考点A、B、C、D，并通过高精度GPS定位模块获取该辅助定位点的GPS经炜度A(B a，La)、B (Bb， Lb)、C (Bc，LJ、D (Bd，Ld)，并且由此确定两条直线Linel和Line2 ;
[0030] 步骤4,根据七参数法和WGS84椭球参数，设定中央子午线，比例因子，北向东向偏 移量，将A、B、C、D四个点的经炜度坐标通过UTM投影为大地平面坐标A (xa，ya)、B (xb，yb)、 C (x。，y。)、D (xd，yd)利用如下所示方程进行变换：
[0032] , " 6'- ，，- u ι2〇、 -「 -，
[0031]
[0033]
、根据椭球的长半轴a、第一偏心率e， 确定上式的常数，再设定U为中央经度线，再令I = L-L。，t = tanB，m。= IcosB，
$ :，由此经炜度（B，L)变换为平面坐标（x，y);
[0034] 步骤5，如图2所示，在WGS84大地平面坐标上，解算得死角点的平面坐标：
[0035] 设Linel直线的表达式为Y1= ax+b，Line2直线的表达式为y 2= cx+d，
[0036] 已知直线y = mx+n上两点M、N坐标，记M、N点坐标为MU1, Y1)、N(x2, y2)，将M、N 两点坐标代入直线中，如下所示：
[0037]
[0038] 经过化简得至丨」m = (Yfy2)Z(X1-X2)，n = (Xj2-XiJy1)Z(X1-X2)，
[0039] 根据上述计算可得Linel和Line2中的参数a、b、c、d，经过矩阵变换得X = (d_b)/ (a_c)，y = (ad_ac)/(a_c);
[0040] 步骤6,利用UTM投影的逆变换，将死角点的平面坐标转换为GPS经炜度得到待测 死角点的经炜度坐标E(B，L);
[0041]
[0043] L = 1+L。，其中，Bf表示地点炜度，即以X作为赤道起算的子午线所对应的炜度值，
[0044] 并进行步骤8 ;
[0045] 步骤7,由步骤1，当前待测点的地理环境正常且GPS信号强烈，直接利用高精度 GPS模块，获得待测点的GPS经炜度坐标；
[0046] 步骤8,将待测点的GPS经炜度记录到嵌入式GIS采集系统中，并进行后续的数据 处理。
[0047] 本发明提供了一种适用于死角和非接触点的遥测定位方法，该方法可以实现GPS 定位中由于特定原因造成的死角点的高精度定位，不仅大大提高定位的效率，而且也大大 提尚了定位精度。
【主权项】
1. 适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其特征在于：在死角点附近区域内选取有 序参考点确定相交于死角点的两条直线； 将两条直线上参考点GPS定位坐标转换为平面坐标后确定两直线在平面坐标系中的 表达式，再由表达式确定死角点的平面坐标； 将死角点平面坐标转换为GPS定位坐标。2. 根据权利要求1所述的适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其特征在于：采用 高斯-克吕格投影方法将两条直线上参考点GPS定位坐标转换为平面坐标。3. 根据权利要求1所述的适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其特征在于：由表 达式确定死角点的平面坐标方法为联立两直线表达式求公共解。4. 根据权利要求1所述的适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其特征在于：采用 WGS84地理坐标转换方法将死角点平面坐标转换为GPS定位坐标。5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其 特征在于：通过构建定位系统实现， 所述定位系统包括：GPS卡板模块、数据处理模块、数据分析模块，所述数据处理模块 将GPS卡板模块获取的两直线上参考点的定位坐标数据传输给数据分析模块，数据分析模 块对参考点定位坐标进行数据转换以及数据解析以确定死角点的定位坐标。6. 根据权利要求5所述的适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其特征在于，所述 数据分析模块包括：高斯-克吕格投影模块、数据解析模块以及WGS84坐标转换模块，其中， 所述高斯-克吕格模块将接收到的两条直线参考点GPS定位坐标转换为平面坐标后输 出给数据解析模块，所述数据解析模块由两条直线参考点的平面坐标确定两条直线在平面 坐标系内的表达式后联立表达式求解死角点平面坐标，所述WGS84坐标转换模块将数据解 析模块输出的死角点平面坐标转化为GPS定位坐标。7. 根据权利要求5或6所述的适用于死角和非接触点的遥测定位方法，其特征在于，所 述定位系统还包括与数据分析模块输出端相连用于将死角点GPS定位坐标显示在地图上 的应用软件模块。
【专利摘要】本发明公开了适用于死角和非接触点的遥测定位方法，属于GPS定位的技术领域。定位方法，在死角点附近区域内选取有序参考点确定相交于死角点的两条直线，将两条直线上参考点GPS定位坐标转换为平面坐标后确定两条直线在平面坐标系中的表达式，再由表达式确定死角点的平面坐标；将死角点平面坐标转换为GPS定位坐标，提高了GPS定位精度，解决了在GPS定位过程中死角点的定位精度低以及非接触点无法进行定位采集工作的问题。
【IPC分类】G01S19/42, G01C21/00
【公开号】CN105093246
【申请号】CN201510528833
【发明人】李冰, 田洋, 李雪雪, 赵霞, 刘勇, 董乾, 王刚, 李艳, 虞娟, 张紫微, 俞凯, 钱鑫海, 陈帅
【申请人】东南大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月25日