一种新型测绘仪倾斜量修正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测绘仪领域，尤其涉及一种新型测绘仪倾斜量修正方法。
【背景技术】
[0002] 传统的测绘仪每次测量需要调节测量杆垂直，测量耗时大，测量效率低，且一般气 泡调零的精度与工作人员的细心程度和技术相关，且当测量员长时间高强度测量时，由于 测量员的重复操作与疲劳很容易出现调平不准，使得测量精度严重下降，从而影响工程施 工的精度，造成人力与物力的严重浪费。
[0003] 因此，随着MEMS倾角测量技术的发展与应用，近些年国内的各大测绘仪公司纷纷 推出了带有倾斜测量补偿的测绘仪产品，从而将测绘人员从重复的调平操作中解放出来， 其主要特点是允许测绘员在使用测绘仪测量时，不需要调平的情况下依然能够提供等效于 精确调平后的打点测量精度，在有效提高测绘效率和测绘精度的同时，提高了测绘数据的 一致性，减小了人为调平引入的各种不可控制的误差。
[0004] 其主要原因是:在测绘仪内部安装一个低成本的倾角测量模块，通过倾角测量模 块实时测到的倾斜角和航向角，结合倾斜后测绘仪得到的经炜高，利用精确的算法补偿修 正的方法，改正倾斜导致的测量误差，获得精确的打点经炜高测量参数。但该误差改正算法 精度与航向角的测量精度直接相关，而由于低成本倾角测量模块，一般使用地磁传感器获 取航向信息，而地磁传感的测量原理主要依赖于微弱的地磁场信息，所以该航向角的精度 很容易受测绘仪内部的线圈、铁磁物质，以及测绘仪周边的矿场分布。钢铁建筑、设备的影 响，使得一般的使用精度不是很理想。
[0005] 所以继续一种更精确的新型测绘仪倾斜量修正方法。
【发明内容】
[0006] 鉴于上述问题，本发明提供一种测绘仪倾斜量修正方法。
[0007] -种测绘仪倾斜量修正方法，其特征在于，包括：
[0008] 将测绘仪倾斜若干次，记录所述测绘仪每次倾斜的位置坐标和相对于水平面的倾 斜角度；
[0009] 利用陀螺仪积分获取所述测绘仪每两次倾斜变换过程中的航向角增量；
[0010] 结合所述航向增量、所述位置坐标和所述倾斜角度对所述测绘仪倾斜量进行修正 并得出修正后的位置坐标。
[0011] 上述的测绘仪倾斜量修正方法，其特征在于，所述方法还包括：
[0012] 通过倾斜测量模块获取测绘仪每次倾斜的位置坐标。
[0013] 上述的测绘仪倾斜量修正方法，其特征在于，所述方法还包括：
[0014] 利用所述倾斜测量模块获取所述测绘仪每次相对于水平面的倾斜角度，并利用所 述倾斜模块获取所述测绘仪每两次倾斜变换过程中的航向角增量。
[0015] 上述的测绘仪倾斜量修正方法，其特征在于，所述方法还包括：
[0016] 将所述测绘仪每次倾斜后的位置坐标、所述航向角增量和水平倾斜角度传输至中 央处理器计算得出修正后的位置坐标；
[0017] 将修正后的位置坐标传输至所述测绘仪。
[0018] 上述的测绘仪倾斜量修正方法，其特征在于，所述测绘仪至少倾斜两次。
[0019] 上述的测绘仪倾斜量修正方法，其特征在于，所述倾斜角度包括横滚角度和俯仰 角度。
[0020] 综上所述，本发明公开设计的一种测绘仪倾斜量修正方法，先将测绘仪自身倾斜 若干次，通过其内部的倾斜测量模块获取测绘仪每次倾斜后的位置坐标，然后将每次倾斜 时的倾斜角度、陀螺仪得出的航向增量和修正位置坐标结合起来，内部计算得出整个测绘 仪倾斜量修正后的精确位置坐标，这样可以解决地磁变化和磁场干扰对测绘仪倾斜改正精 度的影响，提高了测绘仪的倾斜改正精度、使用效率和实用精度。
【附图说明】
[0021] 参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和 阐述，并不构成对本发明范围的限制。
[0022] 图1是本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限 定。
[0024]目前，测绘仪内部会安装一个倾角测量模块，用以对测绘仪的倾角进行补偿计算， 这些倾角测量模块都会针对地磁干扰以及磁传感器的误差进行校准或误差补偿研究，但由 于地磁相对微弱，且磁干扰形式复杂、干扰源众多、对环境依赖性强等特点，导致即使是先 进的校准算法加上严格的校准流程，也很难保证磁航向的测量精度在所有使用情况下都能 够满足倾斜改正测量的应用需求，一般在充分标定的情况下，磁航向角精度也很难达到一 度一下的精度。
[0025] 另外，由于补偿算法中用到的航向是真航向而非磁航向，因此，需要对测量到的磁 航向进行修正，其中磁偏角的获取一般通过当地经炜高利用地磁偏角模型查询，或者通过 传统四位置或八位置罗差修正方法获得。
[0026] 但是目前精确的磁数据库巨大，更新困难，因此一般固化使用的地磁偏角模型都 较为粗略，无法反映细小区域变化的细微变化，其精度只能勉强达到一度左右，且随着时间 的推移，地球磁场也在发生变化，如无法及时更新磁场数据库，误差也会变大，因此通过当 地经炜高利用地磁偏角模型查询的方法补偿地磁航向获得的航向精度一般在全航向测量 范围内只能达到2度左右，且很难进一步提高。
[0027] 但是利用RTK(实时动态差分法，Real-time Kinematic)接收的精确位置测量特性 进行多位置差分，获得精确的航向参考，计算多个角度的航向偏差，可以获得较高的真航向 参考，一般RTK的精度在2cm，水平基线在lm左右，可以获得0.5度航向的精确参考，同时可以 修正标定后的磁场畸变残差，提高航向角在全范围的精度和误差均匀性，但采用RTK标定过 程复杂，一般需要熟练的技术人员利用半小时左右才能操作完成。
[0028]所以基于RTK设计出一种更先进的测绘仪倾斜量补偿方法，本发明的核心思想是 将测绘仪预先倾斜若干次后，通过倾斜测量模块获取每次水平倾斜角度和修正前的位置坐 标、以及每两次倾斜变化的航向角增量，然后将这些数据结合起来计算得出更加精确的测 绘仪修正位置坐标。
[0029]如图1所示，首先是将测绘仪倾斜若干次，在本发明中，具体的倾斜两次，然后利用 倾斜测量模块获取每次倾斜时测绘仪所处的位置坐标以及每次倾斜的水平倾角，这样得到 一个原始数据。然后利用倾斜测