一种GNSS监测设备校准装置及方法与流程

    技术2024-11-17  6


    本发明涉及gnss监测设备校准,具体为一种gnss监测设备校准装置及方法。


    背景技术:

    1、监测型gnss接收机(以下简称“接收机”),是一种固定在待监测点上连续运行的gnss终端设备,采用伪距和载波相位观测值进行相对定位,给出实时或准实时位移量,主要用于大坝、边坡、矿山、建筑、桥梁、铁路等安全监测领域。其中,土石坝是水利工程中三大坝型之一,也是应用最为广泛的坝型,土石坝施工技术简单、有适应变形的良好性能、对地基的要求低,但土石坝的变形过大,一定程度上影响着防渗体的施工和安全长久运行。土石坝变形包括表面变形和内部变形,其中表面变形是反映出大坝运行状态的直观因素,也是土石坝变形监测的重点。

    2、公开号为“cn115616621a”公开的一种gnss监测设备精度校准方法,本发明在空旷、无遮挡且无其他接收或发射设备的场地设置gnss基准站,在与gnss基准站不同间距的位置设置待校准gnss监测设备,通过调节待校准gnss监测设备在水平和垂直方向的距离,进行不同间距的待校准gnss监测设备精度校准;考虑遮挡物的路径效应,在间距gnss基准站设定值的位置设置遮挡物,进行遮挡工况下不同间距和不同遮挡时间下不同间距的待校准gnss监测设备精度校准,实现了gnss监测设备精度校准,为检验、校核gnss设备的适用性和精确性提供科学方法和依据。

    3、但是仍存在以下问题:

    4、将gnss设备用于土石坝表观变形监测前,需先确定监测设备的实际监测精度,即对其精度进行校准,明确各gnss监测设备的适用范围,为土石坝表观变形监测设备选取提供科学依据,但是目前还没有相应的校准装置和校准方法。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种gnss监测设备校准装置及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、本发明提供一种gnss监测设备校准装置,包括检测平台,所述检测平台底面四角设置有校平支脚,所述检测平台上表面一侧固定安装有第一承载台,所述第一承载台的一侧分别设置有第二承载台和第三承载台,所述第一承载台、第二承载台和第三承载台在x轴向共线设置,且第一承载台、第二承载台和第三承载台在z轴向的高度相同;

    4、所述检测平台上表面设置有纵向电动滑台,相邻两组所述纵向电动滑台的滑块上连接有滑台,所述第二承载台和第三承载台均滑动连接于滑台内,所述第二承载台、第三承载台两侧对称设置有定位块,所述定位块和滑台之间均设置有升降组件。

    5、优选的,所述第一承载台、第二承载台和第三承载台上表面中心位置设置有定位柱,且第一承载台、第二承载台和第三承载台开设有用于安装gnss检测设备的安装孔。

    6、优选的,所述滑台内开设有滑槽,所述滑槽内滑动安装有滑块,所述第二承载台和第三承载台固定连接于滑块上表面,所述滑块一侧固定连接有齿条,所述滑台一侧转动连接有转轴,所述转轴一端固定连接有齿轮,所述齿轮和齿条固定连接,所述转轴的端部传动连接有横移电机。

    7、优选的,所述滑块上表面设置有连接块,所述第二承载台和第三承载台底面开设有固定槽,所述固定槽和连接块固定卡接。

    8、优选的,所述第二承载台外侧分别位于x向和y向分别设置有第一纵向光栅尺和第一横向光栅尺,所述第三承载台外侧分别位于x向和y向分别设置有第二纵向光栅尺和第二横向光栅尺,所述第二承载台和第三承载台外壁分别对应第一横向光栅尺、第一纵向光栅尺、第二横向光栅尺第二纵向光栅尺位置均设置有感应板,所述第二承载台和第三承载台中心正上方均设置有垂直向光栅尺。

    9、优选的,所述升降组件包括升降丝杆和导向轴,所述升降丝杆通过内螺纹套和定位块传动连接,所述导向轴通过滑套滑动连接于定位块内,所述升降丝杆底端传动连接有升降电机,所述升降电机底部和导向轴底端均通过直线导轨和滑台滑动连接。

    10、优选的,所述检测平台一侧设置有控制柜,所述控制柜内设置有数显屏,所述控制柜分别和横移电机、纵向电动滑台和升降电机电性连接。

    11、本发明还提供一种基于gnss监测设备校准装置的校准方法,包括以下校准步骤:

    12、s1:利用校平支脚校平检测平台保证第一承载台、第二承载台和第三承载台在x轴向上共线,且第一承载台、第二承载台和第三承载台高度相同,设为h;

    13、s2:进行小位移校准:

    14、将gnss安装到第三承载台,gnss监测仪初始坐标为(e3,n3,h3);

    15、启动升降丝杆带动第三承载台在z向移动,位移为z1;

    16、启动横移电机带动第三承载台在x向移动,位移为x1;

    17、启动纵向电动滑台带动第三承载台在y向移动,位移为y1;停机后:

    18、gnss监测仪坐标变化为(e3′,n3′,h3′);

    19、则水平方向标准值为

    20、水平方向gnss的变化值为

    21、则gnss监测仪水平方向的误差为δd1-δd1;

    22、z向标准值为z1;

    23、z向gnss的变化值为δdh=|h3'-h3|;

    24、则gnss监测仪z向的误差为δdh-z1;

    25、s3:进行大位移校准:

    26、将gnss检测仪放置于第一承载台上表面,gnss监测仪初始坐标为(e1,n1,h3);

    27、拆除gnss监测仪安装于第二承载台上表面,启动升降丝杆带动第三承载台在z向移动,使gnss监测仪的h读数为h3时固定,gnss监测仪读取坐标为(e2,n2,h3);

    28、则gnss监测仪由第一承载台到第二承载台的距离为

    29、

    30、s4:启动横移电机带动第二承载台进行x向移动一定距离x2,启动纵向电动滑台带动第二承载台进行y向移动y2,停机后:

    31、gnss监测仪初始坐标为(e2′,n2′,h2′);

    32、则水平方向标准值为

    33、水平方向gnss监测仪的变化值为

    34、则gnss监测仪水平方向的误差为δd1-δd1;

    35、s5:将上述gnss监测仪的误差值和gnss监测仪出厂误差值做比较,进行gnss监测仪的校准。

    36、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    37、本发明提供一种gnss监测设备校准装置,分别设置有固定的第一承载台、以及可以在x向、y向和z向分别进行位移的第二承载台和第三承载台,将gnss监测设备贴合安装于承载台上,保证检测平台平行度和稳定性的前提下,带动gnss监测设备分别在x向、y向和z向上移动,从而获得承载台坐标变化值,与跟随承载台移动的gnss监测设备的坐标变化值,对其进行对比,从而对gnss监测设备的监测数据进行校准。



    技术特征:

    1.一种gnss监测设备校准装置,包括检测平台(1),所述检测平台(1)底面四角设置有校平支脚(4),其特征在于:所述检测平台(1)上表面一侧固定安装有第一承载台(2),所述第一承载台(2)的一侧分别设置有第二承载台(5)和第三承载台(8),所述第一承载台(2)、第二承载台(5)和第三承载台(8)在x轴向共线设置,且第一承载台(2)、第二承载台(5)和第三承载台(8)在z轴向的高度相同;

    2.根据权利要求1所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于:所述第一承载台(2)、第二承载台(5)和第三承载台(8)上表面中心位置设置有定位柱(31),且第一承载台(2)、第二承载台(5)和第三承载台(8)开设有用于安装gnss检测设备的安装孔。

    3.根据权利要求1所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于:所述滑台(17)内开设有滑槽(19),所述滑槽(19)内滑动安装有滑块(20),所述第二承载台(5)和第三承载台(8)固定连接于滑块(20)上表面,所述滑块(20)一侧固定连接有齿条(21),所述滑台(17)一侧转动连接有转轴(23),所述转轴(23)一端固定连接有齿轮(22),所述齿轮(22)和齿条(21)固定连接,所述转轴(23)的端部传动连接有横移电机(13)。

    4.根据权利要求3所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于:所述滑块(20)上表面设置有连接块(26),所述第二承载台(5)和第三承载台(8)底面开设有固定槽(25),所述固定槽(25)和连接块(26)固定卡接。

    5.根据权利要求1所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于:所述第二承载台(5)外侧分别位于x向和y向分别设置有第一纵向光栅尺(7)和第一横向光栅尺(6),所述第三承载台(8)外侧分别位于x向和y向分别设置有第二纵向光栅尺(10)和第二横向光栅尺(9),所述第二承载台(5)和第三承载台(8)外壁分别对应第一横向光栅尺(6)、第一纵向光栅尺(7)、第二横向光栅尺(9)第二纵向光栅尺(10)位置均设置有感应板(24),所述第二承载台(5)和第三承载台(8)中心正上方均设置有垂直向光栅尺(16)。

    6.根据权利要求1所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于:所述升降组件包括升降丝杆(15)和导向轴(27),所述升降丝杆(15)通过内螺纹套和定位块(18)传动连接,所述导向轴(27)通过滑套(28)滑动连接于定位块(18)内,所述升降丝杆(15)底端传动连接有升降电机(30),所述升降电机(30)底部和导向轴(27)底端均通过直线导轨(29)和滑台(17)滑动连接。

    7.根据权利要求1所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于:所述检测平台(1)一侧设置有控制柜(11),所述控制柜(11)内设置有数显屏(12),所述控制柜(11)分别和横移电机(13)、纵向电动滑台(14)和升降电机(30)电性连接。

    8.一种方法,基于上述权利要求1-7任意一项所述的一种gnss监测设备校准装置,其特征在于,包括以下校准步骤:


    技术总结
    本发明提供一种GNSS监测设备校准装置,包括检测平台,检测平台底面四角设置有校平支脚,检测平台上表面一侧固定安装有第一承载台,所述第一承载台的一侧分别设置有第二承载台和第三承载台,第一承载台、第二承载台和第三承载台在X轴向共线设置,且第一承载台、第二承载台和第三承载台在Z轴向的高度相同,检测平台上表面设置有纵向电动滑台,相邻两组所述纵向电动滑台的滑块上连接有滑台,将GNSS监测设备贴合安装于承载台上,保证检测平台平行度和稳定性的前提下,带动GNSS监测设备分别在X向、Y向和Z向上移动,从而获得承载台坐标变化值,与跟随承载台移动的GNSS监测设备的坐标变化值,对其进行对比,从而对GNSS监测设备的监测数据进行校准。

    技术研发人员:唐波,高科,王子彬,高典,夏泽宇
    受保护的技术使用者:广东华路交通科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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