线微动等效精密高程观测法

摘要

本发明公开了一种线微动等效精密高程观测法；根据高精度全站仪直接测量连续运行参考站观测墩底部高程，加上连续运行参考站观测墩的固定高差与连续运行参考站观测墩顶部到GPS基准站天线相位中心的固定高差之和，再误差修正，即可得到达到二等水准的连续运行参考站观测墩之上的GPS基准站天线相位中心的精密高程。主要用途及优点：当利用高精度全站仪在水平方向微动2度内，垂直角在±10度内时，连续运行参考站观测墩底部高程等效为与在同一水平线上水准标尺读数刻划位置高程，一方面操作简便、工作量小、效率高；另一方面解决连续运行参考站之上的GPS基准站天线相位中心的二等水准联测问题，达到二等水准精度。

主权项

一种线微动等效精密高程观测法，包括高精度全站仪、水准标尺、GPS基准站天线和连续运行参考站观测墩，GPS基准站天线底部位于连续运行参考站观测墩顶部，其特征在于：包括如下步骤，(1)采用高精度全站仪在水平方向微动2度内、且垂直角在±10度内，在水准标尺上选取一临时点，并将水准标尺的临时点读数刻划位置的高程与连续运行参考站观测墩底部的高程处在同一水平线上；(2)通过高精度全站仪分别测量出，高精度全站仪至GPS基准站天线底部中心的距离、高精度全站仪至位于与GPS基准站天线底部中心同一水平面的水准标尺读数刻划位置的距离；(3)按照下列公式直接计算出GPS基准站天线相位中心高程，H_基准点＝H_A+hc+δ_改+Δh，δ_改＝(d₁‑d₂)×tanβ+f×hc+ε，其中：H_基准点为GPS基准站天线相位中心的高程，H_A为连续运行参考站观测墩底部的高程，hc为水准标尺与GPS基准站天线底部中心同一水平面位置的读数均值，Δh为连续运行参考站观测墩顶部至GPS基准站天线相位中心的固定高差，δ_改为高差修正值，d₁为高精度全站仪至GPS基准站天线底部中心的距离，d₂为高精度全站仪至位于与GPS基准站天线底部中心同一水平面的水准标尺读数刻划位置的距离，β为垂直角的角度，f为水准标尺每米真长改正系数，ε为水准标尺零点差；(4)按照下列公式计算出GPS基准站天线相位中心高程的高程精度，该精度满足二等水准精度要求，$m_{\mathrm{\Delta H}}=\sqrt{(f^2+1)m^{2}c+{2\tan }^2{\mathrm{\beta m}}_d^2+{(d_1-d_2)}^2{\sec }^4{\mathrm{\beta m}}_{\beta }^2/{\rho }^2}$其中：m_ΔH为GPS基准站天线相位中心高程的高程精度，f为水准标尺每米真长改正系数，m_c为水准标尺读数均值误差，β为垂直角的角度，m_d为全站仪测距误差，d₁为高精度全站仪至GPS基准站天线底部中心的距离，d₂为高精度全站仪至位于与GPS基准站天线底部中心同一水平面的水准标尺读数刻划位置的距离，m_β为全站仪测角误差，常数ρ为206265。