專利名稱：互聯(lián)式多功能定位測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地理位置測量裝置，尤其是一種即可利用衛(wèi)星定位儀進行精密定位，又可通過斜距、水平角和高低角的精確測量實現(xiàn)空間位置傳遞，且具備區(qū)域測量數(shù)據(jù)同步實時處理能力，可提高測量精度和工作效率的互聯(lián)式多功能定位測量儀。
背景技術：
目前，利用多基站網絡RTK技術建立的連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務綜合系統(tǒng)(Continuous Operational Reference System,縮寫為C0RS)已成為城市衛(wèi)星定位應用的發(fā)展熱點，CORS的建立和應用有力地推動了城市數(shù)字化、信息化的建設。按照應用的精度不同，CORS系統(tǒng)的用戶可以分為測繪與工程用戶(厘米、分米級)、車輛導航與定位用戶(米級)、高精度用戶(事后處理)及氣象用戶等幾類。作為直接的高精度應用領域，CORS徹底改變了傳統(tǒng)大地測量及工程測量的作業(yè)方式，如傳統(tǒng)的三角網、邊角網測量方法逐漸被衛(wèi)星定位測邊網取代，傳統(tǒng)的經緯儀、平板儀、全站儀、測距儀也逐漸被衛(wèi)星定位儀取代。然而，基于CORS的精密定位在實際測量應用過程中還存在著如下不足(I)在樹林、隧道和高樓附近等地帶，衛(wèi)星信號受到遮擋，衛(wèi)星定位測量存在盲區(qū)，由于衛(wèi)星定位儀只能被動給出位置坐標信息，而不具備自主式測角、測距及自主位置傳遞能力，特別是不具備定向功能，無法獲取盲區(qū)測點的位置坐標信息，制約了在工程保障測量中的應用；(2)為了完成一幅地形、地籍測圖或工程保障測量任務，常采用多個衛(wèi)星定位儀同時作業(yè)，由于每個定位儀只能與CORS系統(tǒng)通訊聯(lián)系，各衛(wèi)星定位儀之間不能實現(xiàn)通訊，不具備區(qū)域測量數(shù)據(jù)同步實時處理及一體化測圖能力，限制了測量作業(yè)過程的優(yōu)化和作業(yè)效率的提聞。
發(fā)明內容本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述問題，提供一種即可利用衛(wèi)星定位儀進行精密定位，又可通過斜距、水平角和高低角的精確測量實現(xiàn)空間位置傳遞，且具備區(qū)域測量數(shù)據(jù)同步實時處理能力，可提高測量精度和工作效率的互聯(lián)式多功能定位測量儀。本實用新型的技術解決方案是一種互聯(lián)式多功能定位測量儀，有測量標桿及水準器，在測量標桿的頂端設有衛(wèi)星定位接收模塊，在測量標桿上設有與衛(wèi)星定位接收模塊相接的控制模塊，與控制模塊相接有無線網絡通信模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊，與無線網絡通信模塊對應設置有無線測量終端；在測量標桿中部滑動連接有與測量標桿同軸的套筒，套筒下端與第一軸角編碼器相接，第一軸角編碼器的輸出與控制模塊相接，在套筒上還設有穿過軸線的徑向轉軸，與徑向轉軸相接有第二軸角編碼器及位于套筒外的轉動架，第二軸角編碼器的輸出與控制模塊相接，在轉動架上固定有視準軸垂直于徑向轉軸的測距模塊。所述測距模塊是激光測距儀，在測量標桿上設有反射棱鏡。所述測量標桿置于夾套式固定架內，所述夾套式固定架有環(huán)形基座及與環(huán)形基座相接的支腳，在環(huán)形基座上均布有至少三個可頂住測量標桿的橫向頂絲。所述轉動架有兩根接于徑向轉軸軸端的橫架，兩根橫架一端與開口向上的半圓架相接，兩根橫架的另一端與開口向下的半圓架相接，開口向上的半圓架及開口向下的半圓架的內徑均與套筒的外徑吻合。本實用新型是將控制模塊、衛(wèi)星定位接收模塊、無線網絡通信模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊、軸角編碼器、測距模塊等集成在測量標桿上構成一柱狀測量裝置，在衛(wèi)星信號不受遮擋的測點，直接利用衛(wèi)星定位儀進行精密定位；在信號受遮擋的測點，通過斜距、水平角和高低角的精確測量實現(xiàn)空間位置傳遞；本實用新型中的柱狀測量裝置和測量終端的數(shù)量可靈活配置(如一對一、一對多、多對一、多對多)，利用無線網絡構成區(qū)域測量系統(tǒng)，具備了區(qū)域測量數(shù)據(jù)同步實時處理、一體化測圖能力，可有效提高測量精度和工作效率。

圖1、圖2、圖3、圖4是本實用新型實施例1的結構示意圖。圖5是本實用新型實施例1的電路原理框圖。圖6是本實用新型實施例2的結構示意圖。圖7是圖6的A-A視圖。圖8是本實用新型實施例2的使用狀態(tài)圖。
具體實施方式
實施例1 :如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示與現(xiàn)有技術相同，有用碳纖維、合金等制成的圓柱狀測量標桿1，在測量標桿I上固定有水準器2，測量標桿I表面標有刻度，水準器2選用圓水準器，在測量標桿I的頂端設有天線罩，在天線罩內集成有采用GPS接收機的衛(wèi)星定位接收模塊3，與衛(wèi)星定位接收模塊3相接的以ARM處理器為核心的控制模塊4，與控制模塊4相接的采用藍牙適配器的無線網絡通信模塊5和采用FLASH RAM的數(shù)據(jù)記錄模塊6，與無線網絡通信模塊5對應設置有無線測量終端7，無線測量終端7可以是智能手機、掌上電腦或通用便攜式計算機等。在測量標桿I中部滑動連接有與測量標桿I同軸的套筒8，可在套筒8的下端相接一個帶法蘭盤的滾針軸承，套筒8通過滾針軸承與測量標桿I滑動相接，即套筒8可以繞測量標桿I轉動。套筒8下端的法蘭盤與第一軸角編碼器9相接，第一軸角編碼器9的輸出與控制模塊4相接，在套筒8上還設有穿過軸線的徑向轉軸10，徑向轉軸10與套筒8之間可設置軸套或軸承，即徑向轉軸10可相對套筒8轉動。與徑向轉軸10相接有第二軸角編碼器11及位于套筒8外的轉動架12，第二軸角編碼器11的輸出與控制模塊4相接，在轉動架12上固定有視準軸垂直于徑向轉軸10的測距模塊13。第一軸角編碼器9和第二軸角編碼器11可選用雷尼紹絕對式圓光柵，測距模塊11采用激光測距傳感器，整個電路均由設置在測量標桿I上的鋰電池組供電。轉動架12可隨徑向轉軸10轉動，結構可以是多種形式，最好是如圖2、3、4所示，有兩根接于徑向轉軸10軸端的橫架19，兩根橫架19 一端與開口向上的半圓架20相接，兩根橫架19的另一端與開口向下的半圓架21相接，開口向上的半圓架20及開口向下的半圓架21的內徑均與套筒8的外徑吻合，第二軸角編碼器11和測距模塊13分別置于兩根橫架19上。攜帶時，可將轉動架12扣合在套筒8上，占用空間小，便于攜帶。使用方法a.在衛(wèi)星信號不受遮擋的測點，直接利用衛(wèi)星定位接收模塊3進行精密定位測量，所測得的數(shù)據(jù)由控制模塊4進行處理，通過無線網絡通信模塊5外傳至無線測量終端7，同時數(shù)據(jù)記錄模塊6對所測數(shù)據(jù)進行存儲；智能手機等無線測量終端7，通過GSM網絡利用GPRS實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換，特別是獲取CORS系統(tǒng)提供的碼相位/載波相位差分修正信息數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)高精度實時動態(tài)定位；b.在樹林、隧道和高樓附近等信號受到遮擋的待測點，不能直接利用衛(wèi)星定位接收模塊3進行精密定位測量，此時將本實用新型實施例1安置在信號不受遮擋且離待測點最近的地方，觀察水準器2，整平測量標桿I并將轉動套筒8及轉動架12使測距模塊13對準待測點，利用測距模塊13和第一軸角編碼器9、第二軸角編碼器11對待測點的斜距、水平角和高低角進行聯(lián)測，測距模塊13和第一軸角編碼器9、第二軸角編碼器11將所測數(shù)據(jù)傳至控制模塊4并由控制模塊4進行處理，根據(jù)所測得的兩點之間的斜距、水平角和高低角，由信號不受遮擋的測點位置推算出待測點的地理位置，與上述a步驟相同，通過無線網絡通信模塊5外傳至無線測量終端7，同時數(shù)據(jù)記錄模塊6對所測數(shù)據(jù)進行存儲等。實施例2:如圖6、7所示基本結構及電路原理均同實施例1。與實施例1所不同的是在測量標桿I上設有反射棱鏡14，采用360°反射棱鏡。測量標桿I置于夾套式固定架15內，所述夾套式固定架15有環(huán)形基座16及與環(huán)形基座16相接的支腳17，在環(huán)形基座16上均布有至少三個可頂住測量標桿I的橫向頂絲18，便于測量標桿I的固定及整平。如圖8所示配置有兩個柱狀測量裝置和三個無線測量終端7，其中兩個無線測量終端7采用安裝有專用軟件的掌上電腦(PDA)、第三個無線測量終端7則采用配有專用軟件的筆記本電腦，利用W1-Fi網絡構建本地區(qū)域無線測量工作網，利用筆記本電腦通過3G網絡實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)交換。使用方法a.在衛(wèi)星信號不受遮擋的測點，直接利用衛(wèi)星定位接收模塊3進行精密定位測量，具體工作過程同實施例1 ;b.在樹林、隧道和高樓附近等信號受到遮擋的測點，不能直接利用衛(wèi)星定位接收模塊3進行精密定位測量，此時將本實用新型實施例2兩個柱狀測量裝置分別安置在待測點和信號不受遮擋且離待測點最近的地方，利用兩個柱狀測量裝置上的測距模塊和軸角編碼器進行對等雙向聯(lián)測(對等雙向觀測可提高測量精度和可靠性)，利用兩個柱狀測量裝置之間的斜距、水平角和高低角由信號不受遮擋的測點位置精確推算出信號遮擋測點的位置，上述測量及數(shù)據(jù)處理的具體操作過程同實施例1，之后將所有測量的位置信息均實時發(fā)送至掌上電腦(PM)和筆記本電腦的終端上，采用專用軟件對區(qū)域測量作業(yè)過程進行優(yōu)化控制，并對區(qū)域測量數(shù)據(jù)進行同步實時處理，實現(xiàn)區(qū)域一體化成圖。
權利要求1.一種互聯(lián)式多功能定位測量儀，有測量標桿(I)及水準器(2)，其特征在于在測量標桿(I)的頂端設有衛(wèi)星定位接收模塊(3)，在測量標桿(I)上設有與衛(wèi)星定位接收模塊(3)相接的控制模塊(4)，與控制模塊(4)相接有無線網絡通信模塊(5)和數(shù)據(jù)記錄模塊(6)，與無線網絡通信模塊(5)對應設置有無線測量終端(7);在測量標桿(I)中部滑動連接有與測量標桿(I)同軸的套筒(8)，套筒(8)下端與第一軸角編碼器(9)相接，第一軸角編碼器(9)的輸出與控制模塊(4)相接，在套筒(8)上還設有穿過軸線的徑向轉軸(10)，與徑向轉軸(10)相接有第二軸角編碼器(11)及位于套筒(8)外的轉動架(12)，第二軸角編碼器(11)的輸出與控制模塊(4)相接，在轉動架(12)上固定有視準軸垂直于徑向轉軸(10)的測距模塊(13)。
2.根據(jù)權利要求1所述的互聯(lián)式多功能定位測量儀，其特征在于所述測距模塊(13)是激光測距儀，在測量標桿(I)上設有反射棱鏡(14)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的互聯(lián)式多功能定位測量儀，其特征在于所述測量標桿(I)置于夾套式固定架(15)內，所述夾套式固定架(15)有環(huán)形基座(16)及與環(huán)形基座(16)相接的支腳(17)，在環(huán)形基座(16)上均布有至少三個可頂住測量標桿(I)的橫向頂絲(18)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的互聯(lián)式多功能定位測量儀，其特征在于所述轉動架(12)有兩根接于徑向轉軸(9)軸端的橫架(19)，兩根橫架(19)一端與開口向上的半圓架(20)相接，兩根橫架(19)的另一端與開口向下的半圓架(21)相接，開口向上的半圓架(20)及開口向下的半圓架(21)的內徑均與套筒(8)的外徑吻合。
專利摘要本實用新型公開一種互聯(lián)式多功能定位測量儀，有測量標桿及水準器，在測量標桿的頂端設有衛(wèi)星定位接收模塊，在測量標桿上設有與衛(wèi)星定位接收模塊相接的控制模塊，與控制模塊相接有無線網絡通信模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊，與無線網絡通信模塊對應設置有無線測量終端；在測量標桿中部滑動連接有與測量標桿同軸的套筒，套筒下端與第一軸角編碼器相接，第一軸角編碼器的輸出與控制模塊相接，在套筒上還設有穿過軸線的徑向轉軸，與徑向轉軸相接有第二軸角編碼器及位于套筒外的轉動架，第二軸角編碼器的輸出與控制模塊相接，在轉動架上固定有視準軸垂直于徑向轉軸的測距模塊。
文檔編號G01S19/42GK202904023SQ20122045170
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者劉雁春, 付建國, 王海亭 申請人:劉雁春, 付建國, 王海亭