專利名稱：可按模塊方式擴展的測地總站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于光學測量水平角度、垂直角度和距離的測地總站，并且涉及根據(jù)權(quán)利要求9的前序部分的、 測地總站的可轉(zhuǎn)動上部的頂部附裝件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中早就公知有用于電感應(yīng)測量角度和路程的總站，該總站 也被稱為電子視距儀或者計算機視距儀?，F(xiàn)代的總站具有高效微處理器， 用于對所獲得的測量數(shù)據(jù)進行數(shù)字進一步處理和存儲。該儀器一般按照 緊湊的整體的結(jié)構(gòu)制造，其中大體上同軸的測距部件和測角部件以及計 算單元、控制單元和存儲單元被集成在一臺儀器中。根據(jù)總站的擴展級， 集成有瞄準光學系統(tǒng)電動操作機構(gòu)、無反射鏡測距機構(gòu)、自動目標搜尋 及跟蹤機構(gòu)和遙控整個儀器的機構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)中公開的總站還具有用于 連接外圍部件(例如，無線電接收和域發(fā)射單元、GPS天線、個人計算 機(特別是筆記本電腦)、或者小型計算機(特別是PDA))的數(shù)據(jù)接口。 數(shù)據(jù)接口一般釆用符合RS-232標準的串行接口的形式，并且具有到總站 的微處理器單元的數(shù)據(jù)鏈接。借助于數(shù)據(jù)接口，可以輸出總站所獲取并 存儲的測量數(shù)據(jù)用以進行外部進一步處理，可以將從外部獲取的測量數(shù) 據(jù)讀入總站用以存儲和/或進一步處理，尤其是在移動現(xiàn)場應(yīng)用中可以輸 入或輸出用于遙控總站或外部部件的遙控信號，并且可以將控制軟件轉(zhuǎn) 移(transfer)到總站中。數(shù)據(jù)接口對于在現(xiàn)場應(yīng)用中利用用于特殊測量任務(wù)的附加外圍裝置 來擴展總站尤為重要。由于用戶對總站的期望和應(yīng)用領(lǐng)域變化較大，所 以集成僅為個別客戶需要的或是為國家規(guī)定尤其是法律規(guī)定(例如，無 線電許可)所限制的部件通常是不適宜的，因而在這種情況下，歸根結(jié)
底還是指通過數(shù)據(jù)接口連接到總站的附加外圍裝置。以無線電接收和/或 發(fā)送單元為例，它們由于國家無線電標準以及電信法規(guī)或廣播規(guī)定而具 有可連接到總站的外周部件的形式。因此，由于只需更換外部無線電單元，所以可以省掉在儀器出口 (export)時對總站的復(fù)雜改裝工作。但是， 外設(shè)無線電單元違反了總站的原則，即所有部件要集成在單個儀器中。此外，例如如在US 5821900或者EP 0892245 A3中描述的那樣，可 以經(jīng)由外部數(shù)據(jù)接口使具有尤其用于接收GPS信號、GLONASS ^f言號或 GALILEO信號的衛(wèi)星信號接收天線的外部衛(wèi)星定位單元連接到總站，由 此可以將衛(wèi)星位置信號饋送到微處理器單元，借助于該衛(wèi)星位置信號可 以確定總站的絕對位置。由于單基于接收衛(wèi)星信號而定位的精度處在5 米至10米范圍內(nèi)，所以， 一般還將一用于接收校正數(shù)據(jù)的、尤其是按照 RTK或DGPS標準的無線電接收單元連接到數(shù)據(jù)接口或衛(wèi)星定位單元上， 從而可以將定位精度提高到5米以下。已知的、適于現(xiàn)場應(yīng)用的通用數(shù)據(jù)接口被安置在總站的支承體或照 準儀的側(cè)面上，就在顯示單元上或總站下部上。保護空著的數(shù)據(jù)接口免 受污染或受潮尤其成問題。帽或塞用于封閉數(shù)據(jù)接口。但這樣^[的危險 是，在移走外圍部件后就忘了封閉數(shù)據(jù)接口。用于數(shù)據(jù)接口的自封閉蓋 對于維護來說相當不便，且容易受損。此外，現(xiàn)有技術(shù)還公幵了，經(jīng)緯儀或總站可在兩個支承體(其間裝 有瞄準鏡)頂部在照準儀上方配備有可取下的弓形把手。JP04212012 A 中描述了一種具有可取下弓形把手的總站，在該把手中集成有用于給總 站供電的電池。EP 0481307 A2(Asahi Seimitsu Kabushiki Kaisha)中描述了 一種呈具有像可取下弓形把手形式的可取下電池的總站形式的測量裝 置，該可取下電池安裝在兩個支承體頂部在照準儀上方。借助于可拆卸 機械接口 ， GPS接收機可按照垂直軸經(jīng)過GPS天線的中心的方式固定在 弓形把手上。EP 0423162 Bl (Leica Heerbrugg股份公司)描述了一種地面測量系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括總站和具有接收機的衛(wèi)星位置測量單元，該接收機可以 通過強制對中與總站可脫開地連接但其地理相對位置是明確的，其中總 站和衛(wèi)星位置測量單元通過無線數(shù)據(jù)傳輸裝置相互連接。由于數(shù)據(jù)傳輸 以無線方式進行，所以可以省掉有線數(shù)據(jù)接口。然而，所公開的設(shè)備要 求符合國家廣播法律規(guī)定的附加無線數(shù)據(jù)傳輸裝置，該裝置使整個設(shè)備 的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。US 6014109公開了如下一種總站，其具有至少一個相對于垂直軸偏 心地固定在總站上部的支承體上方的衛(wèi)星信號天線。DE 19635591 Al (Nikon公司)公開了如下一種總站，在該總站中， 在采用連接器的情況下，GPS接收單元可拆卸地連接到照準儀的支承體 的側(cè)面上。GPS天線同樣可拆卸地安裝在總站頂部的保持架(holding bow)上。GPS天線通過天線線纜與GPS接收單元相連接。US 5760748 (Beckingham等人)描述了一種C形保持架，它固定在 總站支座與三角架之間，用于將衛(wèi)星導航天線沿總站的垂直軸安裝在其 之上。以現(xiàn)場應(yīng)用中采用的外圍部件擴展總站就總站的操縱性而言尤有問 題，這是因為外圍部件不僅必須具有與總站的數(shù)據(jù)鏈接，而且還必須具 有機械連接。 一方面，可以將外圍部件連接到總站的三角架或下部。因 為在這種情況下，外圍部件沒有緊隨總站的照準儀并且不得不拖曳與安 置在照準儀上的數(shù)據(jù)接口連接的線纜，所以該變型方案被證明是不利的。 為此，在現(xiàn)有技術(shù)中將許多外圍部件直接布置在照準儀的側(cè)面上。但這 樣一來，照準儀單側(cè)受力，這對高精度儀器來說尤成問題。此外，由此 不利地影響了總站的操縱性。提供對總站的模塊式擴展必然要求給總站配備數(shù)據(jù)接口和機械接 口。然而，這些接口的存在不應(yīng)該不利地影響基本配置的總站的操縱性。 因此，接口一方面應(yīng)該在不擴展的情況下以隱蔽和受保護的方式布置得 盡可能遠，但對于模塊式擴展總站來說，接口應(yīng)該布置在從人機工程學 的角度來看容易接近的位置上，該位置允許符合人機工程學地布置外圍 部件，而不會由此降低總站的功能性、操縱性或者測量精度。即便在模 塊式擴展的狀態(tài)下，總站也應(yīng)該等同于具有整體結(jié)構(gòu)的總站。這種目標 的明顯沖突迄今還未令人滿意地得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可按模塊式擴展的總站，在以滿 足普通用戶需求并且不具有限制總站在現(xiàn)場應(yīng)用中的操縱性的數(shù)據(jù)接口 和機械接口的總站基本配置為基礎(chǔ)的情況下，該可按模塊式擴展的總站 為了滿足特殊的用戶期望或要求可以模塊式地擴展和/或改裝，使得擴展 后的總站等同于整體結(jié)構(gòu)。
通過實現(xiàn)獨立權(quán)利要求的特征部分來達到這一目的。在從屬權(quán)利要 求中描述了以另選方式或有利方式進一步改進本發(fā)明的特征。
用于光學測量相對遠處目標點的水平角度、垂直角度和距離的測地 總站一般具有能繞垂直軸轉(zhuǎn)動的上部，該上部也被稱為照準儀。該上部 包括一支承體，該支承體具有至少一個支承部，特別是具有兩個支承部， 在支承部之間設(shè)置有可繞水平傾覆軸相對于所述支承體轉(zhuǎn)動的瞄準鏡， 借助于此瞄準鏡可以瞄準目標點并且可以以電感應(yīng)方式檢測所述上部關(guān) 于垂直軸的水平角度、瞄準鏡關(guān)于傾覆軸的垂直角度以及瞄準鏡距目標 點的距離。除了瞄準光學系統(tǒng)外，瞄準鏡還具有電感應(yīng)式測距儀，特別 是與光軸同軸的激光測距儀。支承體優(yōu)選地采取開口朝上的叉形。在這 里，將基本上垂直延伸并且支承可繞傾覆軸轉(zhuǎn)動的瞄準鏡的部件(特別 是支承體的兩個部分)稱為支承部。支承部及其相互的固定部共同構(gòu)成 支承體，該支承體由此構(gòu)成上部的主要部件。但是，也可以只采用一個 支承部，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，測量精度由此會明顯降低。此外， 在上部中還有電子顯示控制單元，通過電感應(yīng)方式獲得的測量數(shù)據(jù)被饋 送給該電子顯示控制單元，從而通過該顯示控制單元可以確定、光學地 顯示并且特別是存儲目標點的位置。顯示控制單元一般是指具有電子數(shù) 據(jù)存儲裝置和人機接口 (尤其是呈顯示器和鍵盤的形式)的微處理器計 算單元。顯示控制單元可以由多個部分組成。
根據(jù)本發(fā)明，在所述至少一個支承部的朝上側(cè)上有至少一個總站數(shù) 據(jù)接口 ，其具有與顯示控制單元的數(shù)據(jù)鏈接并具有電接觸件以便能與至 少一個外圍部件進行數(shù)據(jù)鏈接。朝上側(cè)是指支承部的在總站垂直朝向時 沿垂直軸指向天頂方向(即，支承部的頂部或照準儀的頂部)的一側(cè)。 在所述至少一個支承部的所述朝上側(cè)上，還設(shè)有機械支承接口。在有兩 個支承部的情況下，機械支承接口優(yōu)選地位于兩個支承部的兩個朝上側(cè) 上，總站數(shù)據(jù)接口位于至少一個朝上側(cè)上。當然，朝上側(cè)不一定是平面 或者平側(cè)面。朝上側(cè)一般是指支承部的上部，它例如也可以呈錐形。因 此，總站數(shù)據(jù)接口和機械支承接口也可以位于支承部的上部的側(cè)面上。
在支承體和瞄準鏡的上方，以機械方式可拆卸地耦接有頂部附裝件。
該可拆卸連接是借助于設(shè)置在所述至少一個支承部的朝上側(cè)上的所述至 少一個機械支承接口和至少一個相應(yīng)的機械頂部附裝件接口來實現(xiàn)的。 優(yōu)選的是，頂部附裝件采取基本輪廓為開口朝下的U形件的形式，其具 有兩個豎腿，在每個豎腿的朝下側(cè)上形成有一機械頂部附裝件接口，在 這里，頂部附裝件接口的位置和結(jié)構(gòu)使得機械支承接口和機械頂部附裝 件接口允許相互的特別是摩擦或互鎖的可拆卸連接。在這種情況下，頂 部附裝件連接兩個支承部的上端。優(yōu)選的是，至少一個機械接口具有鎖
定機構(gòu)，借助于此鎖定機構(gòu)能夠機械地連接對應(yīng)的機械接口以使它們相 互牢固鎖緊并且可以再脫開。
頂部附裝件包括至少一個外圍部件和至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接 口，該至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口帶有電接觸件并具有與外圍部件的 數(shù)據(jù)鏈接。根據(jù)本發(fā)明，按照如下方式來布置和形成所述至少一個機械 支承接口、所述至少一個機械頂部附裝件接口、所述至少一個總站數(shù)據(jù) 接口和所述至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 通過將頂部附裝件耦接至支 承部而使得總站數(shù)據(jù)接口的接觸件和頂部附裝件數(shù)據(jù)接口的接觸件相互 電接觸。這種電接觸的建立優(yōu)選地通過機械接口強制地實現(xiàn)的。然而， 也可以例如通過利用機械接口的鎖定機構(gòu)以及數(shù)據(jù)接口的鎖定機構(gòu)來運 動學地分開機械接口的相互耦接和電數(shù)據(jù)接口的相互耦接。
在另選實施方式中，機械接口和數(shù)據(jù)接口被形成為共同接口，其中 機械連接件同時用作電接觸件。
例如由用于接收無線電信號的無線電接收單元、用于接收衛(wèi)星信號
的衛(wèi)星定位單元(特別是GPS接收單元)或者用于發(fā)射無線電信號的無
線電發(fā)射單元來形成具有至少通過頂部附裝件數(shù)據(jù)接口和總站數(shù)據(jù)接口 與顯示控制單元的數(shù)據(jù)鏈接的外圍部件。然而，該外圍部件一般是指任 何具有通過數(shù)據(jù)接口與顯示控制單元的直接或間接數(shù)據(jù)鏈接的元件。它 例如特別是測地陀螺儀、電子羅盤、用于測量大氣測量參數(shù)(特別是溫 度、氣壓和相對濕度)的傳感器、有源反射器、旋轉(zhuǎn)式激光器、另一微 處理器單元、顯示器或者存儲介質(zhì)。此外，頂部附裝件還可以具有多個 具有與顯示控制單元和/或彼此間的數(shù)據(jù)鏈接的外圍部件。
頂部附裝件可以是整體的或是由多個部分構(gòu)成。在一個可行的實施 方式中，頂部附裝件由安置在支承體上方并包括頂部附裝件數(shù)據(jù)接口的
適配架(adaptorbow)，和可拆卸地連接到適配架的至少一個分開外圍部 件組成。按照如下形式布置和形成機械適配架接口、機械外圍部件接口、 適配架數(shù)據(jù)接口和外圍部件數(shù)據(jù)接口通過將外圍部件耦接到適配架(特 別是強制地)使得適配架數(shù)據(jù)接口的電接觸件和外圍部件數(shù)據(jù)接口的電 接觸件相互電接觸，從而允許經(jīng)由外圍部件數(shù)據(jù)接口、適配架數(shù)據(jù)接口、 頂部附裝件數(shù)據(jù)接口和總站數(shù)據(jù)接口在外圍部件與顯示控制單元之間進 行數(shù)據(jù)鏈接。
在標準配備的總站中，頂部附裝件可以如從現(xiàn)有技術(shù)公知的那樣采 取簡單的保持架形式，它只有對應(yīng)于機械頂部附裝件接口的兩個機械接 口。代替頂部附裝件數(shù)據(jù)接口，在保持架中形成一空間。由于保持架覆 蓋總站數(shù)據(jù)接口，所以始終保護總站數(shù)據(jù)接口不受機械和濕氣影響并且 不明顯地被遮蔽。另外，濕氣入侵還可以通過集成在保持架中或支承部 的朝上側(cè)上的密封凸緣(lip)來避免。本發(fā)明的實質(zhì)性優(yōu)點在于，基本 配置的總站中的上機械支承接口可以被用于耦接簡單的保持架并由此被 所述保持架遮蔽，同時也遮蔽了總站數(shù)據(jù)接口，并且在擴展總站時，通 過移走簡單的低成本部件(保持架)，可以連接采取帶有至少一個整體的 或者同樣耦接的外圍部件的頂部附裝件形式的配件。因為能用頂部附裝 件(其因集成于其中的外圍部件而具有附加功能)更換屬于總站基本配
置的標準件，所以由于可以省掉外裝在總站外殼上的模塊，故而保持了 總站的整體結(jié)構(gòu)。因此，頂部附裝件因與保持架的更換而成為總站的光
學的、功能的且人機工程學的部件?？梢允〉魳藴什僮鲄伎梢姷臋C械接 口。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，在重心位于垂直軸上的實施方式中，通過 在垂直軸內(nèi)布置頂部附裝件，避免了總站上部不對稱受力，可以將外圍 部件定位在從側(cè)面和從上側(cè)可接近的位置上。當頂部附裝件是無線電單
元(特別是GPS接收單元)時，上述措施被證明尤為有利。


以下，參照在附圖中示意性示出的具體實施方式
來僅以實施例的方 式更詳細地描述本發(fā)明的裝置，其中也討論了本發(fā)明的其它優(yōu)點。具體
來說，在附圖中
圖la以斜視圖示出了頂部附裝件處于脫幵狀態(tài)的測地總站，該頂部 附裝件具有呈無線電接收單元和無線電發(fā)射單元形式的外圍部件；
圖lb以斜視圖示出了頂部附裝件處于耦接狀態(tài)的圖la的測地總站;
圖lc以局部側(cè)視圖示出了頂部附裝件處于脫開狀態(tài)的圖la和圖lb 的測地總站；
圖2a以斜視圖示出了具有頂部附裝件的測地總站，頂部附裝件具有 適配架和兩個與適配架脫開的、呈無線電接收單元和衛(wèi)星定位單元形式 的外圍部件；
圖2b以斜視圖示出了頂部附裝件和兩個外圍部件處于耦接狀態(tài)的 圖2a的測地總站；
圖2c以局部側(cè)視圖示出了頂部附裝件和兩個外圍部件處于脫開狀態(tài) 的圖2a和圖2b的測地總站。
具體實施例方式
圖la、圖lb和圖lc在單純示意性的未按比例繪制的圖中以不同的 耦接狀態(tài)、視角和詳細程度示出了根據(jù)本發(fā)明的總站的第一可行實施方 式。下面一同解釋這三張圖。用于光學測量相對遠處目標點的水平角度、 垂直角度和距離的測地總站具有可繞垂直軸V轉(zhuǎn)動的上部la。上部la 由以下部件構(gòu)成具有右支承部2a和左支承部2b的支承體2;可繞水平
傾覆軸H轉(zhuǎn)動地安裝在所述兩個支承部之間的瞄準鏡3;安置在上部la 的兩側(cè)的電子顯示控制單元4;以及頂部附裝件20a。借助于瞄準鏡3， 可以瞄準目標點并以電感應(yīng)方式測量總站距目標點的距離。此外，設(shè)有 用于以電感應(yīng)方式檢測上部la和瞄準鏡3的角度朝向的機構(gòu)(未示出)。 電感應(yīng)方式獲得的測量數(shù)據(jù)被饋送給顯示控制單元4并由其處理，使得 可以通過顯示控制單元4確定、光學地顯示且特別是存儲目標點相對于 總站的位置。在右支承部2a和左支承部2b的兩個朝上側(cè)7a和7b上， 分別設(shè)置有機械支承接口 8a和8b，它們各自由兩個平行的鉤架(hook rack)構(gòu)成。在右支承接口 8a的兩個鉤架之間，在朝上側(cè)7a上有總站數(shù) 據(jù)接口 6，該總站數(shù)據(jù)接口 6具有與顯示控制單元4的數(shù)據(jù)鏈接，并且具 有電接觸件6a用于允許與至少一個外圍部件的數(shù)據(jù)鏈接。
頂部附裝件20a呈開口朝下的U形，它具有對應(yīng)于右機械支承接口 8a的右機械頂部附裝件接口 21a和對應(yīng)于左機械支承接口 8b的左機械頂 部附裝件接口21b。借助于上述這些機械接口，可將頂部附裝件20a機械 地可拆卸地耦接在支承體2和瞄準鏡3上方，從而頂部附裝件20a機械 地連接到兩個支承部2a、 2b的頂部。圖la和圖lc示出了脫開狀態(tài)，而 圖lb示出了耦接狀態(tài)。為了脫開，為兩個頂部附裝件接口 21a、 21b設(shè) 置了解鎖機構(gòu)22a、 22b，借助于這些解鎖機構(gòu)，可再解除互鎖連接并由 此使頂部附裝件20a脫離支承體2。
頂部附裝件20a還包括呈無線電接收單元40和無線電發(fā)射單元44 的形式的外圍部件，以及具有電接觸件23a的頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 23， 該電接觸件23a通過電連接46與無線電接收單元40和無線電發(fā)射單元 44進行數(shù)據(jù)鏈接。天線47用于分別接收和發(fā)射無線電信號41或45。按 照如下形式分別布置和形成兩個機械支承接口 8a， 8b、兩個機械頂部附 裝件接口21a， 21b、總站數(shù)據(jù)接口6和頂部附裝件數(shù)據(jù)接口23:總站數(shù) 據(jù)接口 6的接觸件6a和頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 23的接觸件23a通過將頂 部附裝件20a耦接到兩個支承部2a、 2b來實現(xiàn)相互電接觸，如圖lc所例 示的和圖lb所實施的。因此，在圖lb所示的耦接狀態(tài)下，無線電接收 單元40和無線電發(fā)射單元44通過總站數(shù)據(jù)接口 6和頂部附裝件數(shù)據(jù)接
口 23與顯示控制單元4進行數(shù)據(jù)鏈接，從而例如可以將來自遙控裝置(未 示出)的遙控信號發(fā)送到總站并可以將總站所獲得的測量數(shù)據(jù)發(fā)送到遙 控裝置。對無線電接收單元40和無線電發(fā)射單元44的供電是通過總站 數(shù)據(jù)接口 6來實現(xiàn)的，或者在一個另選實施方式中，通過集成在頂部附 裝件20a內(nèi)的電池來實現(xiàn)。無線電接收單元40和無線電發(fā)射單元44的 天線47位于其余總站的上方，從而確保了最優(yōu)發(fā)射和接收性能。
頂部附裝件20a可以容易地用另一具有符合其他無線電標準的無線 電模塊的頂部附裝件所替代。因此，可以毫無問題地使總站適應(yīng)國家規(guī) 定。
另外，頂部附裝件20a可以用一簡單的保持架(未示出)來替代， 該保持架可視地對應(yīng)于頂部附裝件20a但既沒有頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 23 也沒有外圍部件的，并且該保持架在總站沒有按模塊擴展的狀態(tài)下遮蔽 總站數(shù)據(jù)接口 6，并保護總站數(shù)據(jù)接口 6免受損壞且弄臟。機械支承接口 8a、 8b此時間接用于借助保持架運輸總站。
在圖2a、圖2b和圖2c中，僅示意性地且未按比例地以不同的耦接 狀態(tài)、視角和詳細程度示出了根據(jù)本發(fā)明的總站的第二可行實施方式。 由于與圖la、圖lb和圖lc的第一實施方式的區(qū)別僅在于上部lb的頂部 附裝件20b，所以下面僅描述頂部附裝件20b。與第一實施方式的整體結(jié) 構(gòu)相對的是，在該實施方式中，頂部附裝件由多個部分構(gòu)成，包括適配 架24和可以按照機械的可拆卸方式耦接到適配架24的兩個外圍部件。 適配架24具有兩個機械頂部附裝件接口 21a、 21b和頂部附裝件數(shù)據(jù)接 口 23。適配架24由此就其與支承體2的接口來說對應(yīng)于第一實施方式中 的頂部附裝件20a。另外，適配架24具有第一適配架數(shù)據(jù)接口 25、第二 適配架數(shù)據(jù)接口 25'以及第一機械適配架接口 26和第二機械適配架接口 26'，上述第一適配架數(shù)據(jù)接口25和第二適配架數(shù)據(jù)接口25'通過電連 接48a、 48b和接口管理模塊49與頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 23進行數(shù)據(jù)鏈接 并且各自具有電接觸件25a和25a'。第一適配架數(shù)據(jù)接口 25和第一機械 適配架接口 26位于適配架24的頂部，第一機械適配架接口 26相對于垂 直軸V居中對稱布置并被該垂直軸居中穿過。而第二適配架數(shù)據(jù)接口25，
和第二機械適配架接口 26'位于適配架24的底部。
所述兩個外圍部件呈用于安置在適配架24的頂部上的衛(wèi)星定位單 元42的形式以及用于安置在適配架24的底部上的無線電接收單元40' 的形式。在具有衛(wèi)星信號接收天線42a (天線中心為A)的衛(wèi)星定位單元 42的底部上形成有相對于天線中心A居中的第一機械外圍部件接口 31 以及具有電接觸件32a的第一外圍部件數(shù)據(jù)接口 32，而在帶有天線50的 無線電接收單元40'的頂部有第二機械外圍部件接口31'和帶有電接觸 件32a'的第二外圍部件數(shù)據(jù)接口32'。外圍部件42、 40'可以通過機械 外圍部件接口31、 31，以機械的可拆卸方式耦接到適配架24上。按照如 下形式分別布置和形成機械適配架接口 26和26'、機械外圍部件接口 31 和31'、適配架數(shù)據(jù)接口25和25，以及外圍部件數(shù)據(jù)接口32和32':通 過將衛(wèi)星定位單元42或無線電接收單元40'耦接到適配架24 (特別是 強制地)使得適配架數(shù)據(jù)接口25或25'的電接觸件25a或25a'與外圍 部件數(shù)據(jù)接口 32或32'的電接觸件32a或32a'相互電接觸。借助于接 口的配置，按照如下方式將衛(wèi)星定位單元42的衛(wèi)星信號接收天線42a安 置在頂部附裝件20上衛(wèi)星信號接收天線42a的天線中心A強制對中在 垂直軸V上。衛(wèi)星定位單元42和無線電接收單元40'各自通過第一外 圍部件數(shù)據(jù)接口 32或第二外圍部件數(shù)據(jù)接口 32'、第一適配架數(shù)據(jù)接口 25或第二適配架數(shù)據(jù)接口 25，、電連接48a和48b、接口管理模塊49、 頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 23和總站數(shù)據(jù)接口 6與顯示控制單元4進行數(shù)據(jù)鏈 接。
衛(wèi)星定位單元42接收衛(wèi)星信號43 (特別是GPS信號)，并將其直接 或間接傳輸給顯示控制單元4。因此，可以以大約5米至10米的精度來 確定總站的絕對位置。為了提高定位精度，無線電接收單元40'接收由 參考站(未示出)發(fā)出并且例如符合RTK標準或DGPS標準的無線電信 號41'，并且同樣將該無線電信號41'直接或間接傳輸給顯示控制單元4。 可獲得的總站絕對位置的定位精度由此小于5毫米。結(jié)合總站的相對角 度測量和距離測量，就可以以高精度確定目標點的絕對位置。
通過使用所述的適配架24，進一步提高了模塊擴展能力。即便在第
二實施方式中，也可以釆用另選的外圍部件。因此，可以針對不同參考
站信號提供不同的無線電接收單元，以及針對不同的標準(例如，GPS、 GLONASS禾n GALILEO)提供不同的衛(wèi)星定位單元42。
當然，本發(fā)明的其他另選改進和實施方式，特別是對機械接口和電 接口的布置和構(gòu)造的其他另選改進和實施方式也是可行的。
權(quán)利要求
1、一種用于光學測量相對于遠處的目標點的水平角度、垂直角度和距離的測地總站，該測地總站具有可繞垂直軸(V)轉(zhuǎn)動的上部(1a、1b)，該上部包括支承體(2)，其具有至少一個支承部(2a；2b)；瞄準鏡(3)，其安置在所述至少一個支承部(2a；2b)上且可繞水平傾覆軸(H)相對于所述支承體(2)轉(zhuǎn)動，借助于該瞄準鏡可以瞄準所述目標點并能以電感應(yīng)方式確定距所述目標點的距離；電子顯示控制單元(4)，以電感應(yīng)方式測得的測量數(shù)據(jù)被饋送到該電子顯示控制單元，從而通過該電子顯示控制單元(4)可以確定、光學地顯示且特別是存儲所述目標點的位置；至少一個總站數(shù)據(jù)接口(6)，其與所述顯示控制單元(4)進行數(shù)據(jù)鏈接并且具有電接觸件(6a)，用于進行與至少一個外圍部件的數(shù)據(jù)鏈接；以及頂部附裝件(20a、20b)，其借助于安置在所述至少一個支承部(2a；2b)的朝上側(cè)(7a；7b)上的至少一個機械支承接口(8a；8b)和該頂部附裝件(20a、20b)的至少一個對應(yīng)的機械頂部附裝件接口(21a；21b)而以可拆卸方式機械地耦接在所述支承體(2)和所述瞄準鏡(3)的上方；所述測地總站的特征在于，所述總站數(shù)據(jù)接口(6)安置在所述至少一個支承部(2a；2b)的朝上側(cè)(7a；7b)上；所述頂部附裝件(20a、20b)包括所述至少一個外圍部件并具有至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)，該頂部附裝件數(shù)據(jù)接口具有電接觸件(23a)并與所述至少一個外圍部件進行數(shù)據(jù)鏈接；并且所述機械支承接口(8a；8b)、所述機械頂部附裝件接口(21a；21b)、所述總站數(shù)據(jù)接口(6)和所述頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)按照如下方式布置和形成，即，通過將所述頂部附裝件(20a、20b)耦接到所述至少一個支承部(2a；2b)而特別是強制地使所述總站數(shù)據(jù)接口(6)的所述電接觸件(6a)和所述頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)的所述電接觸件(23a)相互電接觸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測地總站，該測地總站的特征在于， 所述支承體(2)呈開口朝上的叉形并具有兩個支承部(2a、 2b)，所述瞄準鏡(3)設(shè)置在這兩個支承部之間并且這兩個支承部各自具有機 械支承接口 (8a、 8b);并且所述頂部附裝件(20a、 20b)借助于其兩個對應(yīng)的機械頂部附裝件 接口 (21a、 21b)以可拆卸方式機械地耦接在所述上部(1)的上方，并 使所述兩個支承部(2a、 2b)相互連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測地總站，該測地總站的特征在于， 所述頂部附裝件(20b)由多個部分構(gòu)成，其包括適配架(24)，其具有所述至少一個機械頂部附裝件接口 (21a; 21b); 所述至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23); 至少一個適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25')，其與所述至少一個頂部 附裝件數(shù)據(jù)接口 (23)進行數(shù)據(jù)鏈接；以及至少一個機械適配架接口 (26、 26');和 所述至少一個外圍部件，其具有機械外圍部件接口 (31、 31')，所述至少一個外圍部件借助于 該機械外圍部件接口 (31、 31')以可拆卸方式機械地耦接到所述適配架 (24);和外圍部件數(shù)據(jù)接口 (32、 32')， 其中，所述機械適配架接口 (26、 26')、所述機械外圍部件接口 (31、 31')、所述適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25')和所述外圍部件數(shù)據(jù)接口 (32、 32')按照如下方式布置和形成，即，通過將所述至少一個外圍部件耦接 到所述適配架(24)而特別是強制地使所述適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25') 的所述電接觸件(25a、 25a')和所述外圍部件數(shù)據(jù)接口 (32、 32')的 所述電接觸件(32a、 32a')相互電接觸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測地總站，該測地總站的特征在于， 所述頂部附裝件(20b)包括兩個外圍部件；并且所述適配架(24)具有兩個適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25')和兩個機械 適配架接口 (26、 26，)，這兩個機械適配架接口 (26、 26')之一相對于 所述垂直軸(V)居中特別是對稱地安置在所述適配架(24)的頂部上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的測地總站，該測地總站的特 征在于，所述外圍部件采取用于接收無線電信號(41、 41')的無線電接收單 元(40、 40，)的形式；并且所述無線電接收單元(40、 40')至少通過所述頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23)和所述總站數(shù)據(jù)接口 (6)與所述顯示控制單元(4)進行數(shù)據(jù)鏈 接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測地總站，該測地總站的特征在于， 所述無線電接收單元采取用于接收衛(wèi)星信號(43)的衛(wèi)星定位單元(42)的形式，特別是GPS接收單元的形式，借助于該無線電接收單元 可以確定總站的絕對位置；并且至少通過所述頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23)和所述總站數(shù)據(jù)接口 (6) 將衛(wèi)星位置數(shù)據(jù)饋送給所述顯示控制單元(4)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的測地總站，該測地總站的特征在于，所述 衛(wèi)星定位單元(42)的衛(wèi)星信號接收天線(42a)按照該衛(wèi)星信號接收天 線(42a)的天線中心(A)位于所述垂直軸(V)上的方式安置在所述 頂部附裝件(20b)上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的測地總站，該測地總站的特 征在于，所述外圍部件采取用于發(fā)射無線電信號(45)的無線電發(fā)射單元(44) 的形式；并且所述無線電發(fā)射單元(44)至少通過所述頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23) 和所述總站數(shù)據(jù)接口 (6)與所述顯示控制單元(4)進行數(shù)據(jù)^l接。
9、 一種用于測地總站的可轉(zhuǎn)動的上部(1)的頂部附裝件(20a、 20b)， 所述上部(1)包括具有兩個支承部(2a、 2b)的、呈開口朝上的叉形的 支承體(2)，所述兩個支承部各自在朝上側(cè)(7a; 7b)上具有至少一個機械 支承接口 (8a; 8b);并且所述兩個支承部中的至少一個支承部在所述朝上側(cè)(7a; 7b) 上具有總站數(shù)據(jù)接口 (6)，該總站數(shù)據(jù)接口 (6)與所述測地總站的顯示 控制單元(4)進行數(shù)據(jù)鏈接，并具有電接觸件(6a)，用于進行與至少 一個外圍部件的數(shù)據(jù)鏈接，所述頂部附裝件(20a、 20b)具有對應(yīng)于所述至少一個機械支承接 口 (8a; 8b)的機械頂部附裝件接口 (21a; 21b)，該機械頂部附裝件接 口按照如下形式布置和形成，即，所述頂部附裝件(20a、 20b)能以可 拆卸方式機械地耦接在所述支承體(2)的上方， 所述頂部附裝件(20a、 20b)的特征在于，所述頂部附裝件(20a、 20b)包括至少一個外圍部件并具有至 少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23)，該至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23) 具有電接觸件(23a)并與所述至少一個外圍部件進行數(shù)據(jù)鏈接；并且所述機械頂部附裝件接口 (21a; 21b)和所述頂部附裝件數(shù)據(jù) 接口 (23)按照如下方式相對于所述至少一個機械支承接口 (8a; 8b) 和所述總站數(shù)據(jù)接口 (6)布置和形成，即，通過將所述頂部附裝件(20) 耦接到所述兩個支承部(2a; 2b)而特別是強制地使所述總站數(shù)據(jù)接口 (6)的所述電接觸件(6a)和所述頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23)的所述電 接觸件(23a)相互電接觸。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的頂部附裝件(20b)，該頂部附裝件的特 征在于，所述頂部附裝件(20b)由多個部分構(gòu)成，其包括 適配架(24)，其具有所述至少一個機械頂部附裝件接口 (21a; 21b);所述至少一個頂部附裝件數(shù)據(jù)接口 (23);至少一個適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25')，其與所述至少一個頂部 附裝件數(shù)據(jù)接口 (23)進行數(shù)據(jù)鏈接；以及至少一個機械適配架接口 (26、 26');和 所述至少一個外圍部件，其具有-機械外圍部件接口 (31、 31')，所述至少一個外圍部件借助于 該機械外圍部件接口 (31、 31')以可拆卸方式機械地耦接到所述適配架 (24);和外圍部件數(shù)據(jù)接口 (32、 32')， 其中，所述機械適配架接口 (26、 26')、所述機械外圍部件接口 (31、 31，)、所述適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25，)和所述外圍部件數(shù)據(jù)接口 (32、 32')按照如下形式布置和形成，即，通過將所述至少一個外圍部件耦接 到所述適配架(24)而特別是強制地使所述適配架數(shù)據(jù)接口 (25、 25，) 的電接觸件(25a、 25a')和所述外圍部件數(shù)據(jù)接口 (32、 32')的電接 觸件(32a、 32a，)相互電接觸。
11、根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的頂部附裝件(20a、 20b)，該頂部 附裝件的特征在于，所述至少一個外圍部件采取如下單元的形式用于 接收無線電信號(41、 41')的無線電接收單元(40、 40');用于接收衛(wèi) 星信號(43)的衛(wèi)星定位單元(42)，特別是GPS接收單元；或者用于發(fā) 射無線電信號(45)的無線電發(fā)射單元(44)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可按模塊方式擴展的測地總站。本發(fā)明涉及具有上部(1a)的測地總站，該上部包括設(shè)置有至少一個支承部(2a；2b)的支承體(2)、電子顯示控制單元(4)、設(shè)置有電接觸件(6a)的總站數(shù)據(jù)接口(6)和頂部附裝件(20)，該頂部附裝件借助于至少一個機械支承接口(8a；8b)和至少一個對應(yīng)的機械頂部附裝件接口(21a；21b)以可拆卸方式機械地耦接在支承體(2)上方?？傉緮?shù)據(jù)接口(6)安置在支承部(2a；2b)上，頂部附裝件(20)容納外圍部件并具有頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)，該頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)具有電接觸件(23a)并與外圍部件進行數(shù)據(jù)鏈接。機械支承接口(8a；8b)、機械頂部附裝件接口(21a；21b)、總站數(shù)據(jù)接口(6)和頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)按照如下方式布置，即，通過將頂部附裝件(20)耦接到支承部(2a；2b)而使總站數(shù)據(jù)接口(6)的接觸件(6a)和頂部附裝件數(shù)據(jù)接口(23)的接觸件(23a)相互電接觸。
文檔編號G01C15/00GK101107496SQ200680003183
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者約翰尼斯·施瓦茨 申請人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司