CPIII控制网测量系统

CPⅢ精密控制测量数据采集与处理系统

系统简介

中铁第一勘察设计院集团有限公司航测遥感设计处

CPⅢ精密控制测量数据采集与处理系统是由中铁第一勘察设计院集团有限公司研发的一套符合中国作业规范和标准，具有自主知识产权、功能强大的集CPⅢ控制网外业数据采集与内业数据处理为一体的系统软件包。

2008年3月28日，受铁道部建设管理司和评审委员会的委托，来自铁路标准化技术委员会、中铁设计咨询集团、中南大学、西南交通大学的4位专家组成的测试组，对铁一院自主开发的“CPⅢ精密控制测量数据采集与处理系统”进行了测试。专家们按照项目开发合同、用户手册所列的功能模块对该系统进行了全面测试并对系统的合理性予以充分认可，同意系统通过测试。

2008年4月3日，铁道部建设管理司在北京主持召开了“CPⅢ精密控制测量数据采集与处理系统”评审会，参加会议的有铁道部运输局，铁标委，铁二、三、四院，中铁设计咨询集团，北京、西南交通大学，中南、武汉大学等单位的代表和专家。专家和代表们共同听取了铁一院项目组的研究成果汇报，审阅了相关的技术研究材料，对项目组的研究成果给予了肯定和赞赏，项目顺利通过评审。

1.系统概述

CPⅢ精密控制测量数据采集与处理系统主要分为CPⅢ移动数据采集模块子模块、CP Ⅲ机载数据采集模块子模块、CPⅢ数据处理子模块三个部分，如图2-1所示：

图2-1 功能模块图

CP Ⅲ移动数据采集模块——即将数据采集程序安装在外接的电子手簿（如PDA (Person Digital Assistant)等）上，利用外接的电子手簿通过有线或无线控制智能全站仪进行CP Ⅲ控制网原始数据采集。

图2-2移动数据采集示意图

CP Ⅲ机载数据采集模块——即将数据采集程序直接安装在智能全站仪上，通过程序设置控制智能全站仪进行CP Ⅲ控制网原始数据采集。

图2-3 机载数据采集示意图

CP Ⅲ数据处理模块——指对采集到的观测数据（平面和高程）进行平差处理、精度分析和成果输出。

图2-4 数据处理示意图

发送观测信息

发送控制指令

RS232

串口数据通信

CPⅢ移动数据采集模块和CPⅢ机载数据采集模块主要负责采集符合规范要求质量合格的CPⅢ控制网原始数据。数据采集采用自由设站边角联合的观测方法，模块中建立了严格得实时质量控制体系，实时检核各项限差，对不合格超限的数据要求重测，同时对原始观测数据采用加密方式存储，不允许任意修改原始观测数据，以保障外业采集数据的可靠性、安全性、高效性。

CPⅢ机载数据采集模块因直接装载在全站仪内，相比采用移动电子手簿的方式（如PDA）其携带更为方便，同时也可避免由于光线照射导致PDA屏幕显示不清楚、PDA有线连接全站仪操作人员操作PDA容易带动全站仪等因素的影响，操作较PDA的方式更为简单。所以我们更倾向于采用机载数据采集的模式进行数据采集。

CPⅢ数据处理模块能与外业采集的数据实现无缝集成，将外业采集的平面和高程原始数据直接导入系统的数据处理模块中，对导入的原始数据只能查看，不能修改，以保证数据的安全性，解算后输出平差结果，包括：点位坐标、边长和方向精度、点位精度、相对点位精度、误差椭圆、控制网图、原始观测电子手簿等多项信息。

3.系统的主要特点

1）系统集数据采集、限差检核、实时质量控制分析、内业数据处理、成果输出于一体，外业观测自动化，实现了测量数据采集的高效性和可靠性，内业数据解算的准确性和完整性。

2）系统能实现外业数据采集和内业数据处理无缝连接，运行稳定，安全可靠，能满足大数据量的处理分析要求；

3）系统成果输出正确、完整：系统将保留全部测量原始数据，过程计算数据，成果数据（图形、坐标、精度信息），方便用户的管理存档。

4）整个系统设计思路专业、完全遵照现行国家规范进行设计，界面操作友好人性化，易学易用。

5）系统的错误提示和容错能力较强：按照相应的技术规范要求在数据的采集和分析过程中提供了各种超限判断同时它又带有较强的容错能力。系统对非法操作和错误输入以对话框方式给出错误信息，并在用户操作手册中给予尽量详细的说明，对没有捕捉的或无法预见的错误，系统提供数据保护能力，系统操作大多都基于数据的一个备份，不会破坏系统数据，找出错误原因后正确操作即可。

6）系统兼容国内外其它同类软件的原始数据格式，具有较强的通用性；系统对原始数据采用加密的方式进行存储，保护了原始数据，确保了数据的安全。

4.系统的主要功能 4.1 CP Ⅲ数据采集模块

该模块的功能框图如下：

图4-1 CP Ⅲ移动数据采集模块功能框图

该功能模块的主要包括移动数据采集模块和机载数据采集模块，其主要功能有： ? 提供原始观测数据限差的录入和控制参数的录入； ? 完成对各CP Ⅲ目标点学习；

? 对CP Ⅲ目标点进行自动全圆观测，采集原始观测数据； ? 自动实时检查采集数据的各项限差； ? 输出合格的原始数据和精度统计数据； 基于PDA 的移动数据采集模块主要功能如下图：

（1）限差设置 （2）数据采集 （3）原始数据成果

机载数据采集模块主要功能如下图：

（1）限差设置（2）数据采集

4.2 CPⅢ数据处理

CPⅢ数据处理模块是在分析和研究CPⅢ数据处理理论模型的基础上，根据平差模型的具体需要而设计的功能模块。该模块具有通用性强、功能全面、整体性能好等特点，其具体功能框架如下图：

图4-2 CPⅢ数据处理模块功能结构图

CPⅢ数据处理功能模块主要包括以下几个方面的功能：

?工程信息的管理，包括新建工程、打开工程、保存数据处理信息；

?观测数据质量检查：设置限差精度，检查观测数据质量；

?解算CPⅢ点位概略坐标；

?CPⅢ控制网自由网平差处理；

?CPⅢ控制网约束网平差处理；

?CPⅢ控制网高程平差计算；

?CPⅢ点成果的精度分析；

?输出平差结果信息；

?输出控制网图形（bmp,AutoCAD格式）；

?输出精度评定统计信息；

?输出原始数据电子手簿；

数据处理主要功能如下图：

（1）数据质量检查（2）平差参数设置

（3）约束网平差处理（4）数据精度分析

（5）控制网网图输出（6）原始数据电子手簿输出

5.联系方式

?开发单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司航测遥感设计处?单位地址：陕西省西安市西影路2号

?联系电话：029-******** 029-********

?电子邮件：lwbswjtu@https://www.360docs.net/doc/6f1315301.html,

?单位网址：https://www.360docs.net/doc/6f1315301.html,

6.附件：测试评审意见（1）测试报告：

（2）评审意见