適用于死角和非接觸點的遙測定位方法
【技術領域】
[0001] 本發明公開了適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，屬于GPS定位的技術領 域。
【背景技術】
[0002] 隨著全球定位系統GPS (Global Positioning System)的快速發展，用戶可以在全 球范圍內實現全天候、連續、實時的三維導航定位和測速。在實際使用中，GPS天線在接收衛 星信號的過程中，觀測到4顆衛星或者以上的時候便可進行三維定位，解算出用戶的坐標 進行定位。在高樓或者大樹遮擋的環境中，GPS天線接收信號會受到影響，直接影響到GPS 的定位精度。然而在諸多使用GPS進行定位的地點中，經常需要在樹木下、樓房旁或者橋梁 下的環境中進行定位測量，這種環境下衛星信號受到遮擋，影響GPS定位精度，造成測量的 不準確，同時還會經常遇到待測量點為非接觸點，傳統定位采集方式無法實施，嚴重影響定 位采集工作的效率。
[0003] 有鑒于此，針對現有技術中存在的不足，本領域亟需一種適用于死角和非接觸點 的遙測定位方法，能夠從被采集的定位點的附近的一塊區域進行遙測采集工作。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是針對上述【背景技術】的不足，提供了適用于死角和非 接觸點的遙測定位方法，提高了 GPS定位采集工作的效率，解決了在GPS定位過程中死角點 的定位精度低以及非接觸點無法進行定位采集工作的技術問題。
[0005] 本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：
[0006] 適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，
[0007] 在死角點附近區域內選取有序參考點確定相交于死角點的兩條直線；
[0008] 將兩條直線上參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標后確定兩直線在平面坐標系 中的表達式，再由表達式確定死角點的平面坐標；
[0009] 將死角點平面坐標轉換為GPS定位坐標。
[0010] 進一步的，所述適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，采用高斯-克呂格投影 方法將兩條直線上參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標。
[0011] 進一步的，所述適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，由表達式確定死角點的 平面坐標方法為聯立兩直線表達式求公共解。
[0012] 進一步的，所述適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，采用WGS84地理坐標轉 換方法將死角點平面坐標轉換為GPS定位坐標。
[0013] 作為所述適用于死角和非接觸點的遙測定位方法的進一步優化方案，通過構建定 位系統實現，
[0014] 所述定位系統包括：GPS卡板模塊、數據處理模塊、數據分析模塊，所述數據處理 模塊將GPS卡板模塊獲取的兩直線上參考點的定位坐標數據傳輸給數據分析模塊，數據分 析模塊對參考點定位坐標進行數據轉換以及數據解析以確定死角點的定位坐標。
[0015] 再進一步的，所述適用于死角和非接觸點的遙測定位方法中，數據分析模塊包括： 高斯-克呂格投影模塊、數據解析模塊以及WGS84坐標轉換模塊，其中，
[0016] 所述高斯-克呂格模塊將接收到的兩條直線參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標 后輸出給數據解析模塊，所述數據解析模塊由兩條直線參考點的平面坐標確定兩條直線在 平面坐標系內的表達式后聯立表達式求解死角點平面坐標，所述WGS84坐標轉換模塊將數 據解析模塊輸出的死角點平面坐標轉化為GPS定位坐標。
[0017] 更進一步的，所述適用于死角和非接觸點的遙測定位方法中，定位系統還包括與 數據分析模塊輸出端相連用于將死角點GPS定位坐標顯示在地圖上的應用軟件模塊。
[0018] 本發明采用上述技術方案，具有以下有益效果：
[0019] 本發明提供了一種適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，能提高GPS定位采集 的效率，提高死角點的GPS定位精度低以及能夠有效進行非接觸點無法的定位采集。
【附圖說明】
[0020] 圖1為實現適用于死角和非接觸點遙測定位方法的定位系統。
[0021] 圖2為適用于死角和非接觸點遙測定位方法的原理圖。
[0022] 圖3為高斯-克呂格投影的原理圖。
[0023] 圖4為適用于死角和非接觸點遙測定位方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖對發明的技術方案進行詳細說明。
[0025] 實現適用于死角和非接觸點遙測定位方法的定位系統如圖1所示，包括GPS卡板 模塊、數據處理模塊、數據分析模塊、應用軟件模塊，數據分析模塊包括：高斯-克呂格投影 模塊、數據解析模塊以及WGS84坐標轉換模塊。GPS板卡模塊用于接收GPS衛星的定位信 號；數據處理模塊接收GPS模塊的定位數據信息；高斯-克呂格投影用于將參考點經煒度 坐標轉換為平面坐標，高斯-克呂格投影原理如圖3所示；數據解析根據參考點平面坐標確 定參考點所在兩條直線在平面坐標系中的表達式，利用直線交點求解公式，確定這兩條直 線的公共交點，該公共交點即為死角點的平面坐標；WGS84坐標轉換將死角點的平面坐標 轉換為經煒度坐標，即上層應用軟件可以解析的地理信息數據；應用軟件模塊將死角點的 經煒度坐標顯示在地圖上。
[0026] 適用于死角和非接觸點遙測定位方法，如圖4所示，包括如下步驟：
[0027] 步驟1，判斷當前待測點的地理環境是否正常且GPS信號是否強烈，若當前待測點 的地理環境正常且GPS信號強烈，則進行步驟7 ;若當前待測點的地理環境惡劣或者GPS信 號微弱，則進行步驟2。
[0028] 步驟2,進入死角和非接觸點的遙測定位模式；
[0029] 步驟3，在待測點附近選取地理環境相對良好且GPS信號強烈的4個點作為定位參 考點A、B、C、D，并通過高精度GPS定位模塊獲取該輔助定位點的GPS經煒度A(B a，La)、B (Bb， Lb)、C (Bc，LJ、D (Bd，Ld)，并且由此確定兩條直線Linel和Line2 ;
[0030] 步驟4,根據七參數法和WGS84橢球參數，設定中央子午線，比例因子，北向東向偏 移量，將A、B、C、D四個點的經煒度坐標通過UTM投影為大地平面坐標A (xa，ya)、B (xb，yb)、 C (x。，y。)、D (xd，yd)利用如下所示方程進行變換：
[0032] , " 6'- ，，- u ι2〇、 -「 -，
[0031]
[0033]
、根據橢球的長半軸a、第一偏心率e， 確定上式的常數，再設定U為中央經度線，再令I = L-L。，t = tanB，m。= IcosB，
$ :，由此經煒度（B，L)變換為平面坐標（x，y);
[0034] 步驟5，如圖2所示，在WGS84大地平面坐標上，解算得死角點的平面坐標：
[0035] 設Linel直線的表達式為Y1= ax+b，Line2直線的表達式為y 2= cx+d，
[0036] 已知直線y = mx+n上兩點M、N坐標，記M、N點坐標為MU1, Y1)、N(x2, y2)，將M、N 兩點坐標代入直線中，如下所示：
[0037]
[0038] 經過化簡得至丨」m = (Yfy2)Z(X1-X2)，n = (Xj2-XiJy1)Z(X1-X2)，
[0039] 根據上述計算可得Linel和Line2中的參數a、b、c、d，經過矩陣變換得X = (d_b)/ (a_c)，y = (ad_ac)/(a_c);
[0040] 步驟6,利用UTM投影的逆變換，將死角點的平面坐標轉換為GPS經煒度得到待測 死角點的經煒度坐標E(B，L);
[0041]
[0043] L = 1+L。，其中，Bf表示地點煒度，即以X作為赤道起算的子午線所對應的煒度值，
[0044] 并進行步驟8 ;
[0045] 步驟7,由步驟1，當前待測點的地理環境正常且GPS信號強烈，直接利用高精度 GPS模塊，獲得待測點的GPS經煒度坐標；
[0046] 步驟8,將待測點的GPS經煒度記錄到嵌入式GIS采集系統中，并進行后續的數據 處理。
[0047] 本發明提供了一種適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，該方法可以實現GPS 定位中由于特定原因造成的死角點的高精度定位，不僅大大提高定位的效率，而且也大大 提尚了定位精度。
【主權項】
1. 適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其特征在于：在死角點附近區域內選取有 序參考點確定相交于死角點的兩條直線； 將兩條直線上參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標后確定兩直線在平面坐標系中的 表達式，再由表達式確定死角點的平面坐標； 將死角點平面坐標轉換為GPS定位坐標。2. 根據權利要求1所述的適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其特征在于：采用 高斯-克呂格投影方法將兩條直線上參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標。3. 根據權利要求1所述的適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其特征在于：由表 達式確定死角點的平面坐標方法為聯立兩直線表達式求公共解。4. 根據權利要求1所述的適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其特征在于：采用 WGS84地理坐標轉換方法將死角點平面坐標轉換為GPS定位坐標。5. 根據權利要求1至4中任意一項所述的適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其 特征在于：通過構建定位系統實現， 所述定位系統包括：GPS卡板模塊、數據處理模塊、數據分析模塊，所述數據處理模塊 將GPS卡板模塊獲取的兩直線上參考點的定位坐標數據傳輸給數據分析模塊，數據分析模 塊對參考點定位坐標進行數據轉換以及數據解析以確定死角點的定位坐標。6. 根據權利要求5所述的適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其特征在于，所述 數據分析模塊包括：高斯-克呂格投影模塊、數據解析模塊以及WGS84坐標轉換模塊，其中， 所述高斯-克呂格模塊將接收到的兩條直線參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標后輸 出給數據解析模塊，所述數據解析模塊由兩條直線參考點的平面坐標確定兩條直線在平面 坐標系內的表達式后聯立表達式求解死角點平面坐標，所述WGS84坐標轉換模塊將數據解 析模塊輸出的死角點平面坐標轉化為GPS定位坐標。7. 根據權利要求5或6所述的適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，其特征在于，所 述定位系統還包括與數據分析模塊輸出端相連用于將死角點GPS定位坐標顯示在地圖上 的應用軟件模塊。
【專利摘要】本發明公開了適用于死角和非接觸點的遙測定位方法，屬于GPS定位的技術領域。定位方法，在死角點附近區域內選取有序參考點確定相交于死角點的兩條直線，將兩條直線上參考點GPS定位坐標轉換為平面坐標后確定兩條直線在平面坐標系中的表達式，再由表達式確定死角點的平面坐標；將死角點平面坐標轉換為GPS定位坐標，提高了GPS定位精度，解決了在GPS定位過程中死角點的定位精度低以及非接觸點無法進行定位采集工作的問題。
【IPC分類】G01S19/42, G01C21/00
【公開號】CN105093246
【申請號】CN201510528833
【發明人】李冰, 田洋, 李雪雪, 趙霞, 劉勇, 董乾, 王剛, 李艷, 虞娟, 張紫微, 俞凱, 錢鑫海, 陳帥
【申請人】東南大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月25日