用于確定新點(diǎn)的測量系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及大地測量系統(tǒng)，其具有限定了參照點(diǎn)的至少一個(gè)參照部件，其中，所述參照點(diǎn)的絕對位置時(shí)已知的，和導(dǎo)出相對新點(diǎn)位置（2）的至少一個(gè)新點(diǎn)確定部件（31）。還可以導(dǎo)出所述參照部件與所述新點(diǎn)確定部件之間的相互相對參照信息，特別是出于針對所述參照點(diǎn)位置參照的目的。所述測量系統(tǒng)（1）還具有自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器，其中，所述飛行器（50）具有將所述至少一個(gè)參照點(diǎn)設(shè)置為移動參照點(diǎn)的所述參照部件。所述飛行器（50）還以這樣的方式來設(shè)計(jì)，即，所述參照部件可以通過所述飛行器（50）在空間上自由移位，尤其是在位置上大致固定定位。
【專利說明】用于確定新點(diǎn)的測量系統(tǒng)和方法
[0001]本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序中所述的、具有無人駕駛、可控制的、自動飛行器的測量系統(tǒng)，如權(quán)利要求8所述的用于位置參照的方法，以及如權(quán)利要求14所述的、用于在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中使用的飛行器。
[0002]自古以來，就已知了用于測量一個(gè)或者尤其是多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的許多大地測量(geodetic surveying)裝置。從測量裝置至待測目標(biāo)點(diǎn)的距離和方向或角被記錄為空間標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而且，尤其是，除了任何現(xiàn)有參照點(diǎn)以外，還檢測測量裝置的絕對位置。
[0003]這種大地測量裝置的通常已知示例由經(jīng)緯儀、視距儀、和還被指定為電子視距儀或計(jì)算機(jī)視距儀的全站儀所代表?，F(xiàn)有技術(shù)的大地測量裝置例如在公布的申請EP1686350中進(jìn)行了描述。這種裝置具有電感角和距離測量功能，其準(zhǔn)許確定針對選定目標(biāo)的方向和距離。該角或距離尺度在該裝置的內(nèi)部參照系統(tǒng)中查明，并且必須仍可能鏈接至外部參照系統(tǒng)以用于絕對位置確定。
[0004]在許多大地測量應(yīng)用中，通過放置具體設(shè)計(jì)的目標(biāo)物體來測量多個(gè)點(diǎn)。這些通常由具有可瞄準(zhǔn)模塊的鉛錘棒構(gòu)成，例如，用于限定測量部分或測量點(diǎn)的反射器。這些目標(biāo)物體通過測量裝置瞄準(zhǔn)，確定針對該物體的方向和距離，從而導(dǎo)出該物體的位置。
[0005]與這種點(diǎn)測量類似的是，可以執(zhí)行對已經(jīng)獲知目標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)記或標(biāo)記其位置在標(biāo)記過程之前限定的點(diǎn)。與該點(diǎn)測量形成對比的是，在這種情況下，要標(biāo)記點(diǎn)的位置或坐標(biāo)是已知的并且要標(biāo)記。對于這種標(biāo)記過程來說，常規(guī)上還使用鉛錘棒或測量桿，其由用戶引導(dǎo)并且定位在目標(biāo)點(diǎn)上。為此，用戶可以基于由測量裝置生成的位置信息而朝著目標(biāo)點(diǎn)的目標(biāo)位置移動，其中，該測量桿可以由另一個(gè)人從測量裝置自動瞄準(zhǔn)，或者由指配給測量裝置的自動機(jī)制來自動貓準(zhǔn)。如果已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn),則用戶可以執(zhí)行該點(diǎn)的標(biāo)記。
[0006]現(xiàn)代測量裝置(如用于這種標(biāo)記和測量任務(wù)的全站儀)具有用于進(jìn)一步數(shù)字處理和存儲所檢測測量數(shù)據(jù)的微處理器。該裝置通常按緊湊和集成構(gòu)造生成，其中，同軸距離與角測量部件和計(jì)算機(jī)、控制，以及存儲單元通常被集成在一個(gè)裝置中。根據(jù)全站儀的開發(fā)水平，集成了用于機(jī)械化目標(biāo)光學(xué)裝置的裝置、用于反射器自由路由測量的裝置、用于自動目標(biāo)搜索和跟蹤的裝置，以及用于遙控整個(gè)裝置的裝置。
[0007]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的全站儀還具有用于建立針對外部外圍部件(例如，針對數(shù)據(jù)獲取裝置)的無線電鏈路的無線電數(shù)據(jù)接口，尤其是，其可以被實(shí)現(xiàn)為手持式數(shù)據(jù)記錄器，遙控單元、現(xiàn)場計(jì)算機(jī)、筆記本、小型計(jì)算機(jī)或PDA。借助于該數(shù)據(jù)接口，可以輸出通過全站儀獲取并存儲的測量數(shù)據(jù)，以供外部進(jìn)一步處理，可以讀入外部獲取的測量數(shù)據(jù)以供存儲和/或在全站儀中進(jìn)一步處理，可以輸入或輸出遙控信號，以供遙控全站儀或進(jìn)一步的外部部件(尤其是，在移動領(lǐng)域使用的)，以及可以將控制軟件傳遞至全站儀。
[0008]為指向或瞄準(zhǔn)待測目標(biāo)點(diǎn)，該類型的大地測量裝置例如以望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具(例如，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡)作為瞄準(zhǔn)單元。該望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具通?？森h(huán)繞垂直豎軸并且環(huán)繞與測量裝置的基部相對的水平傾斜軸旋轉(zhuǎn)，以使該望遠(yuǎn)鏡可以通過繞軸旋轉(zhuǎn)和傾斜而對準(zhǔn)要測量點(diǎn)。現(xiàn)代裝置除了光學(xué)可視通道以外，還可以具有攝像機(jī)，其集成在望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具中，并且同軸或平行對準(zhǔn)，例如，用于獲取圖像，其中，尤其是，所獲取圖像可以被顯示為顯示控制單元的顯示屏上和/或用于遙控的外圍裝置(例如，數(shù)據(jù)記錄器或遠(yuǎn)程操作單元)的顯示屏上的活動圖像。該瞄準(zhǔn)單元的光學(xué)裝置可以具有手動對焦(例如，用于改變聚焦光學(xué)裝置的位置的設(shè)置螺釘)，或者可以具有自動對焦，其中，焦點(diǎn)位置的改變例如通過伺服電機(jī)來執(zhí)行。用于大地測量裝置的望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具的自動對焦單元例如根據(jù)DE19710722、DE19926706，或者DE19949580 獲知。
[0009]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的上述測量系統(tǒng)和應(yīng)用共享測量裝置或測量桿的位置要唯一地并且以大地測量精度來確定，并且該位置至少要按絕對坐標(biāo)系來指定。為此，可以執(zhí)行相應(yīng)測量位置信息從內(nèi)部測量坐標(biāo)系到絕對的高級坐標(biāo)系的變換。
[0010]具有針對要利用大地測量裝置測量的點(diǎn)的坐標(biāo)變換的位置確定方法例如在US2009/0082992中進(jìn)行了公開。原則上，大地測量裝置的固有位置，S卩，測量裝置的站坐標(biāo)，或者要測量的新點(diǎn)的位置可以根據(jù)針對作為參照點(diǎn)的已知固定測量點(diǎn)的測量而導(dǎo)出為所謂的自由派駐(free stationing)。該過程還被指定為參照與所測量和已知定位參照點(diǎn)有關(guān)的測量裝置位置或者新點(diǎn)。為此，首先，與觀測點(diǎn)相對的已知參照點(diǎn)的位置按本地坐標(biāo)系計(jì)算。借助于參照點(diǎn)的已知坐標(biāo)，如果提供了所需測量數(shù)，則計(jì)算均衡變換參數(shù)，據(jù)此，站坐標(biāo)探尋或新點(diǎn)坐標(biāo)探尋可導(dǎo)出。
[0011]而且，目標(biāo)單元或設(shè)置有目標(biāo)單元的測量桿可以通過固定位置確定單元(例如，全站儀)瞄準(zhǔn)，并且可以采用由固定位置確定單元記錄的圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行用戶或操作員至所設(shè)置目標(biāo)點(diǎn)的自動引導(dǎo)。
[0012]為此，在US7222021或?qū)?yīng)的EP1293755中，提出了在該專利說明書中被指定為操作員引導(dǎo)系統(tǒng)的測量系統(tǒng)，其具有配備有成像裝置(例如攝像機(jī))的固定測量單元(位置確定單元)，和具有移動目標(biāo)單元的功能的移動站，其配備有顯示裝置，例如，用于基于所存儲風(fēng)景圖像或數(shù)據(jù)和當(dāng)前圖像(其從固定測量單元所看)來顯示用戶的當(dāng)前位置的顯示屏。而且，公開了操作員可以怎樣根據(jù)針對移動站的、包括攝像機(jī)圖像的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)(從固定測量站測量的)與具有該目標(biāo)點(diǎn)的通過在目標(biāo)單元的顯示屏上標(biāo)記(例如，通過借助于顯示屏上的箭頭而定向顯示)而設(shè)置的位置的存儲數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系而被引導(dǎo)至目標(biāo)點(diǎn)。
[0013]而且，定位或引導(dǎo)用戶至先前已知的目標(biāo)位置可以基于GNSS信號而不需要使用測量裝置來執(zhí)行。測量桿可以具有可接合至測量桿以確定位置坐標(biāo)的GNSS接收器和處理單元或控制器。通過比較已知目標(biāo)位置與根據(jù)GNSS信號查明的相應(yīng)位置，用戶由此可以找到目標(biāo)點(diǎn)并在那里執(zhí)行可能標(biāo)記。
[0014]用于確定光學(xué)大地測量裝置的位置的另一位置確定方法從W02009/039929獲知。在這種情況下，位置確定利用配備有GNSS接收器，和全站儀的移動單元來執(zhí)行。
[0015]該方法允許將GNSS位置確定鏈接至基于大地測量裝置的位置確定，并且還具有兩種方法的相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)的與其鏈接的用途。針對該方法的條件是，移動單元(例如，工作機(jī))具有諸如GNSS接收器的位置確定裝置，利用其，至少在某些時(shí)間點(diǎn)可以進(jìn)行位置確定。
[0016]GNSS位置接著有利地被實(shí)時(shí)確定為高級工作機(jī)的參照位置和通過全站儀針對已知時(shí)間點(diǎn)指配給工作機(jī)的參照點(diǎn)的相對位置。GNSS位置涉及外部坐標(biāo)系，而相對位置涉及有關(guān)全站儀的內(nèi)部坐標(biāo)系。GNSS位置和相對位置兩者都至少局部地針對多個(gè)時(shí)間點(diǎn)(其針對時(shí)間相同或者彼此接近)確定，其中，針對時(shí)間的對應(yīng)位置皆彼此成對地指配，并由此分別形成針對一個(gè)或兩個(gè)相鄰時(shí)間點(diǎn)的與時(shí)間相對地關(guān)聯(lián)的位置對。[0017]根據(jù)相應(yīng)單個(gè)對的關(guān)聯(lián)，現(xiàn)在，可以導(dǎo)出外部與內(nèi)部參照系統(tǒng)之間的平衡關(guān)系，其中，尤其是，該關(guān)系用平衡變換參數(shù)來表示。所導(dǎo)出平衡關(guān)系指定外部參照系統(tǒng)怎樣涉及有關(guān)全站儀的內(nèi)部參照系統(tǒng)?；谠撽P(guān)系，例如，利用全站儀測量的相對位置的坐標(biāo)或外部參照系統(tǒng)中的全站儀本身的位置的坐標(biāo)可以被變換并用于外部參照系統(tǒng)中的工作機(jī)的位置確定。
[0018]執(zhí)行用于確定位置的上述方法的一個(gè)共有需求是，連接(例如，用于信號發(fā)送)必須在用于確定的相應(yīng)部件之間設(shè)置。尤其是，為測量設(shè)置在測量桿上的目標(biāo)點(diǎn)或反射器，必須在測量裝置與反射器之間設(shè)置光學(xué)接觸，即，測量射束可以直接對準(zhǔn)，而沒有針對對應(yīng)目標(biāo)的射束中斷。與其類似的是，為了通過GNSS信號進(jìn)行位置確定，必須能夠在GNSS接收器與用于發(fā)送信號的許多GNSS衛(wèi)星之間建立連接。因此，在每一種情況下，至少兩個(gè)測量部件之間的相互作用是可靠且可執(zhí)行定位確定的基礎(chǔ)。該條件同時(shí)形成這些方法的共有優(yōu)點(diǎn)。如果該方法相應(yīng)需要的連接或接觸線在任何情況下受阻或中斷，則不能執(zhí)行位置的確定。這種連接障礙可以例如因位于直線連接線路中的建筑物或崎嶇地帶造成，并由此，可以防止執(zhí)行位置確定方法。
[0019]因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有關(guān)聯(lián)部件的改進(jìn)測量系統(tǒng)并且還提供對應(yīng)的改進(jìn)方法，利用這種系統(tǒng)和方法，可以在沒有或具有不足數(shù)量的已知外部參照的情況下，精確地并且以高度自動化來執(zhí)行位置確定或新點(diǎn)確定。
[0020]本發(fā)明的具體目的是，參照一系統(tǒng)中的新點(diǎn)位置，盡管在該系統(tǒng)中提供了從該新點(diǎn)至不足數(shù)量的參照的視線。
[0021]這些目的通過實(shí)現(xiàn)獨(dú)立權(quán)利要求的特征化特征來實(shí)現(xiàn)。按另選或有利方式精煉本發(fā)明的特征可以根據(jù)所附專利權(quán)利要求來推斷。
[0022]在測量實(shí)踐中，從測量裝置(要確定其位置或者要通過其確定新點(diǎn)的位置)至位置已知的已知參照點(diǎn)或者至另一測量裝置的視線(即，通過信號連接兩個(gè)單元或光學(xué)連接)是進(jìn)行位置確定所必需的。在實(shí)踐中，該視線會因障礙物(例如，建筑物、植被，或地勢地形)而中斷或遮擋，由此，測量裝置或新點(diǎn)的位置確定通常僅可以利用大量附加努力來執(zhí)行，或者根本不行。
[0023]如果足夠數(shù)量的衛(wèi)星的信號例如因高建筑物而不能在測量裝置位置接收，則不能利用GNSS測量裝置進(jìn)行位置確定，或者不能有所需精度。在不利的情況下，不能執(zhí)行坐標(biāo)已知的三個(gè)或四個(gè)點(diǎn)(衛(wèi)星)的測量。對于經(jīng)緯儀或全站儀的情況來說，貓準(zhǔn)參照點(diǎn)或者貓準(zhǔn)另一些全站儀(全站儀的位置確定所必需的)可能因障礙物(例如，建筑物或樹木)而無法進(jìn)行。例如，因?yàn)檎系K物，坐標(biāo)已知的至少三個(gè)點(diǎn)無法從經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)，并由此無法測量方向角或距離。另外，可證明不利的是，由坐標(biāo)已知的點(diǎn)的位置和GNSS測量裝置的位置或經(jīng)緯儀的位置預(yù)定了一個(gè)幾何形狀，其導(dǎo)致差的相交條件(例如，粗略相交)，并由此導(dǎo)致點(diǎn)確定中的更大不可靠性。
[0024]對于這種測量裝置與參照點(diǎn)之間的直接視線中斷的情況來說，根據(jù)本發(fā)明，可以通過飛行器或者通過由飛行器攜帶的參照部件來生成用于生成間接的傾斜視線的橋。由此可以補(bǔ)救或橋接視線的中斷，從而，盡管中斷了直接視線，但仍可以執(zhí)行位置確定。
[0025]本發(fā)明尤其涉及基于移動的激活參照點(diǎn)來確定測量裝置或新點(diǎn)的位置，以及可選地確定測量裝置的定向的方法，該移動的激活參照點(diǎn)是由飛行器生成的，并由此形成了測量裝置與限定參照點(diǎn)的位置的單元之間的可視橋或傳輸橋。在這種情況下，如在本發(fā)明中限定的可視橋可以用同時(shí)從要確定其位置的測量裝置和位置確定單元可見的點(diǎn)來表示，據(jù)此，飛行器的位置可以在絕對坐標(biāo)系下確定，或者，可從兩個(gè)單元同時(shí)生成對其的連接。根據(jù)該原理，可以通過飛行器上的參照部件(發(fā)送部件)來生成發(fā)送橋，其中，該參照部件例如可以被實(shí)現(xiàn)為反射器。
[0026]從要確定位置的測量裝置起，可以針對飛行器上的移動參照點(diǎn)執(zhí)行角度測量，和/或可以針對特定時(shí)間點(diǎn)在測量裝置與參照點(diǎn)之間執(zhí)行距離測量，并由此可以在測量系統(tǒng)中生成并提供相對參照信息項(xiàng)?？梢源_定相對參照信息項(xiàng)，其指定了測量裝置與飛行器或者與參照部件的相對位置關(guān)系，其中，可以考慮用于確定絕對位置的絕對坐標(biāo)系中的相對參照信息項(xiàng)，即，絕對坐標(biāo)系中測量裝置的位置，來執(zhí)行參照。
[0027]測量裝置與飛行器之間的測量可以按各種方式來執(zhí)行。一方面，測量裝置可以被實(shí)現(xiàn)為例如全站儀的測量裝置，而飛行器上的反射器可以利用測量裝置活動地瞄準(zhǔn)。從測量裝置到飛行器或者到反射器的角度并且可選地，這兩個(gè)裝置之間的距離可以由其確定。另選或者另外的是，飛行器可以具有用于發(fā)射偽衛(wèi)星信號的模塊，根據(jù)偽衛(wèi)星信號可以查明相距測量裝置的距離，并由此，可以采用偽衛(wèi)星信號的形式來提供參照點(diǎn)或參照部件的相應(yīng)當(dāng)前位置。在測量裝置的邊側(cè)上，例如，測量桿，可以設(shè)置用于接收偽衛(wèi)星信號的對應(yīng)接收單元，其中，與GNSS系統(tǒng)類似的是，測量裝置的位置可根據(jù)許多同時(shí)接收信號或按針對時(shí)間的限定方式偏移的信號(尤其是，時(shí)間同步信號)導(dǎo)出。從測量裝置到信號源(這里，到飛行器)的距離可以通過接收偽衛(wèi)星信號來確定。
[0028]移動參照點(diǎn)可以通過自動或半自動無人駕駛飛行器(例如，在空中移動的無人駕駛飛機(jī))來表示。這些飛行器可以隨意占據(jù)空間中的位置，其外部坐標(biāo)例如通過飛行器的板載傳感器(例如，GNSS接收器、加速度傳感器)來確定，或者通過瞄準(zhǔn)該飛行器的另一測量裝置外部地確定，以獲知特定測量時(shí)間點(diǎn)下，移動參照點(diǎn)的坐標(biāo)或位置。這樣獲知的坐標(biāo)接著可以在測量系統(tǒng)(例如，由飛行器或測量裝置沖提供。在執(zhí)行了測量之后，飛行器可以自動地、半自動地，由用戶控制地來到另一位置，并由此可以表示另一移動參照點(diǎn)。用于明確確定新點(diǎn)所需的參照點(diǎn)的數(shù)量可以取決于相應(yīng)采用的方法。
[0029]移動參照點(diǎn)或者飛行器或者飛行器上的參照部件可以考慮環(huán)境條件(尤其是，自動地)根據(jù)測量任務(wù)最佳地定位，以使作為參照點(diǎn)排列的合適幾何形狀的結(jié)果，可以以更高精度來執(zhí)行新點(diǎn)或測量裝置的位置的確定。另選或者另外地，對于連續(xù)承擔(dān)多個(gè)參照點(diǎn)的任務(wù)的飛行器來說，還可以執(zhí)行多個(gè)飛行器的使用，每個(gè)飛行棋都靜態(tài)地在一個(gè)位置表示一個(gè)參照點(diǎn)。
[0030]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，移動參照點(diǎn)或參照部件在特定時(shí)間點(diǎn)的位置可以按各種方式來確定。飛行器的位置可以建立，因?yàn)榉瓷淦魃显O(shè)置的模塊(例如，反射器)可以被測量裝置(例如，被全站儀)瞄準(zhǔn)。測量裝置的位置例如已經(jīng)是已知的，因?yàn)橄惹搬槍y量裝置的部件執(zhí)行了校準(zhǔn)過程，并由此該裝置可以執(zhí)行固有位置確定，例如，通過在更高級坐標(biāo)系中測量已知點(diǎn)來確定。如果飛行器上的反射器現(xiàn)在被該測量站瞄準(zhǔn)，則通過確定所發(fā)射的測量射束的對準(zhǔn)，可以確定針對飛行器的方向，從而可以基于根據(jù)測量射束執(zhí)行的距離測量來建立針對飛行器的距離。飛行器與測量裝置的相對位置可以根據(jù)這些尺度唯一且精確地確定，并且利用已知的測量裝置位置，可以導(dǎo)出飛行器的絕對(尤其是，大地測量精度)定位。飛行器的控制可以基于這樣確定(尤其是，連續(xù)確定)的飛行器的位置來執(zhí)行，尤其是，自動地執(zhí)行。
[0031]為此，可以根據(jù)位置信息項(xiàng)獲取控制數(shù)據(jù)，并且飛行器可以根據(jù)它例如自動地流動至限定目標(biāo)位置。
[0032]基于在共有時(shí)間點(diǎn)或者在共有時(shí)間窗中這樣確定的參照點(diǎn)的絕對位置，和在參照點(diǎn)與測量裝置之間執(zhí)行的測量，測量裝置的位置(或者源自該測量裝置)，要測量新點(diǎn)的位置可以借助于大地測量方法(反切法或弧形反切法)在絕對坐標(biāo)系中計(jì)算。這例如可以通過飛行器中的計(jì)算單元“在線”或者在辦公室中的計(jì)算機(jī)上測量之后“離線”執(zhí)行。為執(zhí)行位置確定，例如，可以執(zhí)行所確定相對位置與相應(yīng)絕對坐標(biāo)系的參照。
[0033]此外，在用于確定一點(diǎn)的位置或坐標(biāo)的測量方面，反切法和弧形反切法是已知的，其中，另一些方法或更詳細(xì)描述可以在“ Vermessungskunde [Surveying] ” HeribertKahmen, Gruyter Verlag, 19th edition, 1997 中找到。
[0034]對于反切法的情況來說，測量裝置例如被設(shè)立在新點(diǎn)處，并且由其測量針對坐標(biāo)已知的至少三個(gè)參照點(diǎn)的方向角。在實(shí)踐中，所謂的遙遠(yuǎn)目標(biāo)(例如，教堂塔樓或最高頂上的十字架)通常被用于該目的，其坐標(biāo)已經(jīng)通過官方測量而確定并由此是已知的。接著可以根據(jù)參照點(diǎn)的坐標(biāo)并且根據(jù)所測量的方向角來計(jì)算新點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0035]對于弧形反切法的情況來說，相距坐標(biāo)已知的至少三個(gè)參照點(diǎn)的距離從新點(diǎn)起測量?？紤]到相距已知點(diǎn)特定距離的所有點(diǎn)位于一球體上的事實(shí)，可以將該新點(diǎn)計(jì)算為三個(gè)球體的相交點(diǎn)，其由針對坐標(biāo)已知的這三個(gè)參照點(diǎn)的距離測量產(chǎn)生。
[0036]而且，建立參照點(diǎn)的位置或者與預(yù)定位置的偏差可以通過與飛行器接觸的系統(tǒng)部件連續(xù)執(zhí)行。為此，被指配給系統(tǒng)部件的發(fā)送器單元可以提供定位信號，其可以由飛行器上的接收器或者參照部件來接收。如果該排布結(jié)構(gòu)例如具有GNSS發(fā)送器，或者GNSS系統(tǒng)被用于精確地確定參照部件的位置的目的，則飛行器或參照部件由此可以具有GNSS接收器，通過它可以接收位置信息，并且可以由其確定位置。常規(guī)上用于該目的的GNSS系統(tǒng)例如可以通過GPS或GLONASS來表示。對應(yīng)地，GNSS天線可以設(shè)置在飛行器上，以使能夠接收指配給相應(yīng)系統(tǒng)的信號。
[0037]除此以外，可以設(shè)置GNSS參照站，其還被實(shí)現(xiàn)成接收GNSS信號并且另外提供參照數(shù)據(jù)或校正數(shù)據(jù)，例如，用于增加針對位置確定的精度的已知DGPS、RTK,或VRS方法之一。適于這種參照系統(tǒng)的飛行器由此可以附加地實(shí)現(xiàn)成接收校正信號，并且考慮這些信號來執(zhí)行大地測量位置確定。
[0038]尤其是，GNSS參照站還可以通過作為移動參照站的另一飛行器來實(shí)現(xiàn)。為此，該飛行器的位置可以再次在外部絕對坐標(biāo)系中確定，尤其是，通過測量裝置和/或通過GNSS來確定，并且GNSS校正信號可以基于設(shè)置在飛行器上的發(fā)送器單元確定的位置來發(fā)射。這些校正信號可以由另一測量單元或者用于位置確定的附加飛行器來接收。而且，當(dāng)前飛行器位置的精度可以通過飛行器的板載傳感器來增加。為了保持校正信號的精度，飛行器還可以著陸在合適位置處，并且可以按著陸狀態(tài)執(zhí)行校正信號的發(fā)射，尤其是，飛行器可以著陸于坐標(biāo)已知的一點(diǎn)，并且在考慮該位置的同時(shí)根據(jù)該校正信號來確定要發(fā)射的校正值。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的大地測量系統(tǒng)具有:限定了參照點(diǎn)的至少一個(gè)參照部件，其中，所述參照點(diǎn)的絕對位置是已知的，和導(dǎo)出相對新點(diǎn)位置的至少一個(gè)新點(diǎn)確定部件。而且，在所述參照部件與所述新點(diǎn)確定部件之間可導(dǎo)出相互相對參照信息項(xiàng)，特別是出于針對所述參照點(diǎn)位置參照的目的。所述測量系統(tǒng)另外具有自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器，其中，所述飛行器攜帶所述參照部件，通過它，所述至少一個(gè)參照點(diǎn)被設(shè)置為移動參照點(diǎn)。而且，所述飛行器被實(shí)現(xiàn)成，使得所述參照部件可通過所述飛行器相對于所述新點(diǎn)確定部件在空間上自由移位，尤其是，可大致在位置上固定定位。
[0040]利用根據(jù)本發(fā)明的這種測量系統(tǒng)，新點(diǎn)(例如，針對測量裝置的設(shè)立點(diǎn)或者可以利用所述測量裝置瞄準(zhǔn)的目標(biāo)點(diǎn))的位置可以根據(jù)移動參照點(diǎn)的位置而導(dǎo)出。所述參照點(diǎn)在此通過飛行器或UAV (無人機(jī))來設(shè)置，其中，所述相應(yīng)參照點(diǎn)的位置例如根據(jù)位置測量是已知的。借助于所述新點(diǎn)確定部件(例如，全站儀、經(jīng)緯儀、測量桿)，設(shè)置在所述飛行器上的所述參照部件與所述新點(diǎn)確定部件之間的相對關(guān)系可以基于所述已知參照點(diǎn)位置來導(dǎo)出，并由此可以針對有關(guān)UAV的所述新點(diǎn)確定部件來查明所述相對操作信息。所述新點(diǎn)確定部件的位置可以由其確定，尤其是，根據(jù)在由UAV設(shè)置的或者地理上已知的另一些參照點(diǎn)處的重復(fù)信息確定來確定。根據(jù)所述應(yīng)用和所述新點(diǎn)確定部件的類型，可能必需考慮特定數(shù)量的參照信息項(xiàng)，以供唯一且精確的位置確定。
[0041]而且，所述測量系統(tǒng)可以具有用于在絕對坐標(biāo)系下確定所述絕對參照點(diǎn)位置的參照點(diǎn)確定部件。可以間接通過所述參照部件的具體定位來生成所述參照部件分別與所述新點(diǎn)確定部件和所述參照點(diǎn)確定部件之間的視線，并且可以在所述絕對坐標(biāo)系下參照所述新點(diǎn)位置。
[0042]由此，利用根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)，可以通過參照點(diǎn)確定部件(例如，通過測量裝置或者通過GPS衛(wèi)星)來確定并提供絕對位置，即，絕對坐標(biāo)系下的位置。例如，飛行器在更高級坐標(biāo)系中的瞬間位置可以借助于無線電來確定并提供，或者向該系統(tǒng)的部件提供以供接收。另外，相對參照信息項(xiàng)可以利用所述新點(diǎn)確定部件導(dǎo)出。所述相對參照信息項(xiàng)的導(dǎo)出可以根據(jù)由所述新點(diǎn)確定部件有源地執(zhí)行的測量或者通過接收并處理信號而無源地執(zhí)行，其準(zhǔn)許定位確定或者表示信號相關(guān)位置。所述新點(diǎn)確定部件例如可以被實(shí)現(xiàn)為全站儀、測量桿，或類似大地測量裝置。
[0043]而且，參照信息發(fā)送可以在所述系統(tǒng)部件之間執(zhí)行，其中，可以組合有關(guān)所述相應(yīng)相對與絕對位置的信息項(xiàng)與彼此有關(guān)的位置的相對定位。另外，可以通過所述飛行器建立發(fā)送橋，通過其，可以在所述系統(tǒng)部件之間執(zhí)行信息交換。所述參照部件生成的所述橋相應(yīng)地建立了所述部件之間的連接或視線。在這種情況下，電磁信號的發(fā)送例如可以通過所述視線來確保，其中，所述信號不被障礙物中斷或遮擋，或者盡管遮擋，所述信號也可以可靠地接收。另外，所述飛行器可以允許在空間中(例如，漂浮)自由定位所述參照部件，并由此，使得可以執(zhí)行對信號中斷障礙物的有目的的且限定的避免。
[0044]尤其是，根據(jù)本發(fā)明，可以通過所述飛行器的空間移位來生成許多參照點(diǎn)，并且所述飛行器可以在海拔Im至IOOOm的范圍(尤其是2m至50m的范圍)中移位和定位。所述參照點(diǎn)可以被理解為所述飛行器上的固定參照點(diǎn)，其處于針對所述參照部件、針對反射器、針對GNSS接收器，和/或針對偽衛(wèi)星模塊的限定空間關(guān)系下，并由此，如果所述參照點(diǎn)位置已知，則間接允許確定所述相應(yīng)飛行器部件的相應(yīng)位置。反之，如果這些部件中的一個(gè)的位置已知，則可以推斷所述參照點(diǎn)位置。該參照點(diǎn)可以通過所述飛行器自由定位或者在空中移動。所述飛行器可以在適于大地測量應(yīng)用的海拔范圍內(nèi)飛行，以使可以精確地執(zhí)行相應(yīng)測量或位置確定。根據(jù)針對測量的需求，建筑物或其它地勢障礙物的高度可以被用作針對該目的的相關(guān)目標(biāo)飛行海拔范圍，以便例如克服因建筑物造成的可視障礙或連接中斷。
[0045]而且，根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)可以具有分析單元，該分析單元用于獲取并指配所述參照點(diǎn)確定部件確定并提供的、所述參照點(diǎn)的所述絕對參照點(diǎn)位置，和所述參照部件與所述新點(diǎn)確定部件之間的相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)，尤其是，針對所述相應(yīng)參照點(diǎn)的測量角度和/或距離，其中，所述相對參照信息項(xiàng)可以由所述新點(diǎn)確定部件根據(jù)所述參照點(diǎn)位置和所述新點(diǎn)確定部件的位置來確定并提供。另外，通過所述分析單元，可以根據(jù)指配所述絕對參照點(diǎn)位置和所述相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)來生成配對。
[0046]利用這種分析單元，由此，可以根據(jù)相對參照信息項(xiàng)和絕對參照信息項(xiàng)來確定關(guān)聯(lián)值對。由此，在所述絕對坐標(biāo)系下確定的參照點(diǎn)位置可以鏈接至相對確定信息項(xiàng)，例如，從測量裝置到所述參照點(diǎn)的距離或者它們之間的角，以形成配對。所述測量裝置的位置或者所述測量裝置制成的目標(biāo)點(diǎn)由此可以根據(jù)這種配對(尤其是，根據(jù)三個(gè)或更多個(gè)這種配對)生成。
[0047]在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在測量系統(tǒng)中，所述參照部件可以具有反射器，并且所述參照點(diǎn)確定部件可以具有大地測量裝置，尤其是全站儀或經(jīng)緯儀。所述測量裝置可以具有至少一個(gè)第一瞄準(zhǔn)裝置，尤其是望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具，其中，所述第一瞄準(zhǔn)裝置可通過電機(jī)樞轉(zhuǎn)，以改變其針對所述測量裝置的第一基部的對準(zhǔn)，并且具有限定第一光學(xué)目標(biāo)軸的至少一個(gè)第二發(fā)射單元，和第一射束源，該第一射束源用于向所述第一光學(xué)目標(biāo)軸平行地(尤其是同軸地)發(fā)射用于距離測量的第一光學(xué)測量射束。另外，可以設(shè)置用于高精度地獲取所述第一目標(biāo)軸的對準(zhǔn)的第一角度測量功能，并且可以設(shè)置用于對所述第一瞄準(zhǔn)裝置的對準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和控制的第一分析裝置。所述第一測量射束由此能夠在所述反射器上對準(zhǔn)，尤其是連續(xù)地對準(zhǔn)，以使能夠以大地測量精度確定并提供所述參照點(diǎn)的所述絕對參照點(diǎn)位置。
[0048]利用這種排布結(jié)構(gòu)，所述飛行器的位置可以經(jīng)由接合至所述飛行器的所述反射器間接地確定，并且可以通過目標(biāo)跟蹤連續(xù)地再獲取。因此，所述飛行器與所述測量裝置的相對位置可以唯一且精確地確定，并且利用已知的測量裝置位置，可以導(dǎo)出絕對坐標(biāo)系下飛行器的絕對(尤其是大地測量精度)定位。基于這樣確定的所述飛行器的位置(尤其是連續(xù)確定)，可以執(zhí)行所述飛行器的控制。為此，可以根據(jù)所述操作信息來獲取控制數(shù)據(jù)，從而所述飛行器可以根據(jù)該控制數(shù)據(jù)流動至限定目標(biāo)位置，其中，所述測量裝置可能已經(jīng)預(yù)先通過測量坐標(biāo)已知的點(diǎn)而按坐標(biāo)系校準(zhǔn)，并且所述飛行器在這種坐標(biāo)系中的精確位置能夠由其確定。
[0049]另選或者另外的是，根據(jù)本發(fā)明，所述參照點(diǎn)確定部件可以具有用于發(fā)送定位信號的至少一個(gè)發(fā)送器單元，從而所述參照部件可以按可接收所述定位信號的這種方式(尤其是，通過GNSS天線)來實(shí)現(xiàn)，從而所述參照點(diǎn)位置可根據(jù)所述定位信號確定。尤其是，所述發(fā)送單元可以被實(shí)現(xiàn)為GNSS發(fā)送器，尤其是GNSS衛(wèi)星，尤其是GPS、GL0NASS或Galileo衛(wèi)星，并且所述定位信號可以通過GNSS信號具體實(shí)施。而且，所述參照點(diǎn)確定部件可以具有用于發(fā)送GNSS校正信號的GNSS參照站，并且所述參照部件可以按可接收所述GNSS校正信號的這種方式來實(shí)現(xiàn)，從而所述參照點(diǎn)位置可根據(jù)所接收的GNSS信號和所述GNSS校正信號來確定。
[0050]與利用測量裝置確定所述參照點(diǎn)位置類似的是，所述絕對位置由此可以通過在所述飛行器處接收的GNSS信號來確定。如果除了可用GNSS信號以外，還使用一參照站的校正信號，則可以增加所述飛行器的位置確定的精度，結(jié)果，可以更精確地執(zhí)行測量裝置的位置確定，其本身參照所述飛行器的位置。
[0051 ] 尤其是，根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)可以具有控制單元，其中，所述控制單元按所述參照點(diǎn)的空間幾何排列可限定(尤其是，自動地)的這種方式來設(shè)置，尤其是其中，所述參照點(diǎn)的幾何排列可根據(jù)最優(yōu)化來限定，以生成所述配對。而且，所述控制單元可以按這樣的方式來設(shè)置，即，所述飛行器可根據(jù)可由所述參照點(diǎn)確定部件(尤其是連續(xù)地)確定的所述參照點(diǎn)位置和/或根據(jù)所述參照點(diǎn)的幾何排列(尤其是自動地)來定位。而且，所述控制單元可以按飛行路徑可限定并且所述飛行器可沿該飛行路徑移動的方式來設(shè)置，尤其是其中，所述飛行路徑可根據(jù)所述參照點(diǎn)的所述空間幾何排列來限定。
[0052]由此，所述控制單元可以確定所述飛行器可以定位在的所述參照點(diǎn)的合適排列，其中，可以考慮所述點(diǎn)針對確定所述配對方面的可實(shí)現(xiàn)精度(即，針對確定所述絕對參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)方面的精度)的最佳排列而自動執(zhí)行所述確定。另選的是，要到達(dá)參照點(diǎn)位置的限定可以由用戶手動執(zhí)行并且輸入到所述測量系統(tǒng)中，尤其是，借助于遠(yuǎn)程控制和/或通過經(jīng)由遠(yuǎn)程控制或另一數(shù)據(jù)接口輸入的CAD地形模型。因此，可以考慮借助于測量裝置和/或借助于GNSS進(jìn)行位置確定的精度并且還考慮確定要確定其位置的測量裝置之間的距離和/或角度方面的精度。而且，所述飛行器的瞬間位置可以在定位時(shí)加以考慮。為此，所述控制單元例如可以按所述飛行器向限定目標(biāo)位置移動并且位于其上的這種方式激活所述飛行器的水平旋翼(rotor)。另外，可以通過所述控制單元確定針對所述飛行器的飛行路徑，從而，所述飛行器可以按這樣的方式來控制，即，其沿所述飛行路徑自動地、半自動地,或者手動地移動，并且尤其是從一個(gè)參照點(diǎn)移動到下一個(gè)參照點(diǎn)。
[0053]要接近位置的確定例如可以基于CAD地形模型來執(zhí)行，并且在該確定中，地形中的任何可能障礙物都由此可以自動考慮，并且例如，通過合適限定的飛行路徑來避免。這種地形模型例如借助于無線電或者經(jīng)由導(dǎo)線發(fā)送至所述系統(tǒng)，例如，發(fā)送至所述飛行器和/所述參照點(diǎn)確定部件和/或所述新點(diǎn)確定部件。
[0054]另外，根據(jù)本發(fā)明的所述系統(tǒng)可以具有遙控單元，其中，所述遙控單元按可以執(zhí)行所述飛行器的控制和/或所述配對的生成的這種方式來實(shí)現(xiàn)，尤其是，其中，所述遙控單元和/或所述參照點(diǎn)確定部件和/或所述新點(diǎn)確定部件和/或所述參照部件之間的通信可以經(jīng)由導(dǎo)線，或者借助于無線電、紅外線，或者激光信號來執(zhí)行。所述測量系統(tǒng)的用戶由此可以通過所述遙控單元手動控制所述飛行器，并由此，可以單個(gè)地接近選定點(diǎn)，接著將所述飛行器定位在這些點(diǎn)處。而且，所述控制單元還可以按所述飛行器連續(xù)移動的這種方式來執(zhí)行，并且在該移動中，執(zhí)行針對所述飛行器的位置確定的測量和針對所述相對參照信息項(xiàng)(所述飛行器與所述新點(diǎn)確定部件之間的角和/或距離)的確定的測量?？梢杂善溥B續(xù)生成配對，并且可以由其執(zhí)行針對所述測量裝置的位置確定。為此，可以連續(xù)考慮(最近)生成的配對，并且可以擴(kuò)大用于位置確定的配對集，并由此可以增加確定方面的精度。這種連續(xù)精度增加還可以通過自動選擇參照點(diǎn)和由其生成的配對來執(zhí)行，尤其是，其中，出于該目的考慮的所述配對的數(shù)量還可以連續(xù)擴(kuò)展。
[0055]而且，借助于所述遙控單元，可以將控制命令和/或地形信息(CAD模型)發(fā)送至所述測量系統(tǒng)的另一部件，并且用于控制所述飛行器，而且可以將信息項(xiàng)(例如，具體位置)發(fā)送至所述遙控單元并在其中提供給用戶，尤其是，其中，所述信息可在顯示屏上顯示。例如，具有位于其中的測量裝置和移動或定位的飛行器的測量環(huán)境可以以圖形方式顯示。
[0056]尤其是，根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)中的所述飛行器可以具有傳感器單元，該傳感器單元用于確定所述飛行器的對準(zhǔn)，尤其是，傾斜傳感器、磁強(qiáng)計(jì)、加速度傳感器、偏航率傳感器，和/或速度傳感器。作為利用該傳感器單元的測量，可以輔助所述飛行器的位置確定，從而可以改進(jìn)其精度。另外，位置確定由此可以獨(dú)立于用于位置確定的外部測量系統(tǒng)來執(zhí)行，在于，例如，所述飛行器的起始位置已知，并且基于其，通過所述傳感器檢測所述裝置的移動(尤其是，速度和方向)和移動中的變化。另外，利用所述傳感器單元，所述對準(zhǔn)的確定可以針對所述飛行器的控制來執(zhí)行。而且，所述傳感器單元例如在所述參照點(diǎn)確定部件不能對所述飛行器進(jìn)行位置確定或者中斷針對所述飛行器的測量連接(例如，光學(xué)測量射束或GPS信號)的情況下，可以執(zhí)行臨時(shí)位置確定，例如，可以在所述飛行器上對準(zhǔn)測量射束或者可以按GPS信號再次變得可接收的這種方式來控制所述飛行器。
[0057]根據(jù)本發(fā)明，尤其是，所述參照部件可以按這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，S卩，所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)可以通過所述參照部件間接提供，尤其是其中，所述參照部件具有用于發(fā)送所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)的發(fā)送器和/或用于接收所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)的接收器單元，尤其是其中，所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)可經(jīng)由導(dǎo)線，或者通過無線電、紅外線，或激光信號發(fā)送，尤其是，其中，所述參照點(diǎn)位置可以被調(diào)制到所述定位信號上。
[0058]所述參照部件由此可以被用作用于參照信息或者用于表示角、距離、位置，和/或坐標(biāo)的信號的發(fā)送橋。由此，這種信息可以從所述參照點(diǎn)確定部件(測量裝置或GPS衛(wèi)星)發(fā)送至所述新點(diǎn)確定部件(測量桿或測量裝置)，即使不能建立這兩個(gè)部件之間的直接連接。針對這種發(fā)送，而且，所述信息可以被調(diào)制到所述信號上，一方面，根據(jù)其，執(zhí)行所述飛行器的位置確定，和/或，另一方面，確定所述參照信息項(xiàng)。
[0059]在本發(fā)明的范圍中，根據(jù)本發(fā)明的所述測量系統(tǒng)的所述參照部件可以具有所述發(fā)送器，并且所述新點(diǎn)確定部件可以具有第二瞄準(zhǔn)裝置，其中，所述第二瞄準(zhǔn)裝置可通過電動機(jī)繞軸旋轉(zhuǎn)，以改變其針對所述新點(diǎn)確定部件的第二基部的對準(zhǔn)，并且具有限定第二光學(xué)目標(biāo)軸的至少一個(gè)第二發(fā)射單元，和第二射束源，該第二射束源用于向所述第二光學(xué)目標(biāo)軸平行地(尤其是，同軸地)發(fā)射用于距離測量的第二光學(xué)測量射束。另外，可以設(shè)置用于高精度獲取所述第二目標(biāo)軸的對準(zhǔn)的第二角度測量功能和用于對所述第二瞄準(zhǔn)裝置的對準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和控制的第二分析裝置。所述第二測量射束由此可以對準(zhǔn)在所述發(fā)射器上(尤其是，連續(xù)地)，以使可以根據(jù)所述參照點(diǎn)位置來確定并提供所述相對參照信息項(xiàng)(尤其是，用于所述新點(diǎn)確定部件的位置參照)，以使可以在絕對坐標(biāo)系下確定所述配對和/或所述新點(diǎn)位置，尤其是可測量目標(biāo)點(diǎn)的位置。
[0060]借助于該第二瞄準(zhǔn)裝置(其例如集成在全站儀中)，可以確定針對所述參照部件上的所述發(fā)射器的角和/或距離，并由此，可以間接確定所述飛行器或所述參照點(diǎn)與所述全站儀之間的相對位置關(guān)系。利用該相對垂直位置，結(jié)果，可以通過生成所述絕對坐標(biāo)系(其中，確定所述飛行器的位置)與所述相對參照信息項(xiàng)之間的關(guān)系來執(zhí)行所述全站儀的絕對位置確定。針對該目的的需求是獲知所述絕對坐標(biāo)系中所述參照點(diǎn)的相應(yīng)位置。另選的是或者另外，可以生成可通過所述全站儀測量的目標(biāo)點(diǎn)的絕對位置(在其中確定所述飛行器的位置的所述坐標(biāo)系中)，尤其是，其中，不確定所述全站儀的位置。為此，可以確定所述目標(biāo)點(diǎn)的相對位置，并且該位置依次可以通過按所述絕對系統(tǒng)傳遞參照信息來參照。所述位置確定可以再次基于根據(jù)相對參照信息項(xiàng)(例如，所述參照點(diǎn)與所述全站儀之間的角和/或距離，可選地利用針對所述目標(biāo)點(diǎn)的附加角度和距離)和絕對參照點(diǎn)位置來生成配對。
[0061]在本發(fā)明的范圍中，根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)的所述參照部件還具有用于發(fā)射所述定位信號的偽衛(wèi)星模塊，尤其是其中，所述定位信號表示所述絕對參照點(diǎn)位置，并且所述新點(diǎn)確定部件可以具有偽衛(wèi)星接收器，其中，所述偽衛(wèi)星接收器按這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，即，可接收通過所述偽衛(wèi)星模塊發(fā)射的所述定位信號并且可以確定并提供所述相對參照信息項(xiàng)，以使可以按所述絕對坐標(biāo)系確定所述新點(diǎn)位置。
[0062]利用這種排布結(jié)構(gòu)，可以確定例如測量桿與所述飛行器或所述參照點(diǎn)之間的距離。所述測量桿可以表示無源單元，其中，可以接收所述偽衛(wèi)星信號，其表示并提供所述參照部件的位置，由此表示并提供所述飛行器的位置。根據(jù)數(shù)量，尤其是，根據(jù)四個(gè)這種接收信號，對于所述信號的指定時(shí)間同步性的情況來說，或者對于有關(guān)該信號的時(shí)間的已知偏差的情況來說，根據(jù)三個(gè)這種接收信號，可以執(zhí)行所述測量桿的相對位置確定，與GNSS方法類似。另外，可以根據(jù)同時(shí)用于所述確定的GNSS信號和偽衛(wèi)星信號，來執(zhí)行被實(shí)現(xiàn)成接收對應(yīng)信號的所述測量桿或測量裝置的位置確定。
[0063]而且，本發(fā)明涉及大地測量參照方法，其利用其絕對位置已知的至少一個(gè)參照點(diǎn)，和導(dǎo)出相對新點(diǎn)位置的至少一個(gè)新點(diǎn)確定部件。導(dǎo)出相互相對參照信息項(xiàng)，特別是出于針對所述參照點(diǎn)位置參照的目的。
[0064]而且，所述參照信息導(dǎo)出借助于參照部件(發(fā)送部件)執(zhí)行，通過其，所述至少一個(gè)參照點(diǎn)被設(shè)置為移動參照點(diǎn)，其中，所述參照部件由自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器攜帶，并且所述飛行器按這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即，所述參照部件被所述飛行器相對于所述新點(diǎn)確定部件在空間上自由移位，尤其是，大致按固定位置定位。
[0065]而且，所述絕對參照點(diǎn)位置可以利用參照點(diǎn)確定部件按絕對坐標(biāo)系來確定，和/或可以根據(jù)所述參照部件的具體定位，在所述參照部件分別與所述新點(diǎn)確定部件和所述參照點(diǎn)確定部件之間間接生成視線，從而可以在所述絕對坐標(biāo)系下執(zhí)行所述新點(diǎn)位置的參照。
[0066]利用所述飛行器，可以針對所述參照方法生成用于發(fā)送信息項(xiàng)的橋，其中，可以通過該發(fā)送在所述參照點(diǎn)確定部件與所述新點(diǎn)確定部件之間交換參照信息項(xiàng)，并且可以執(zhí)行位置參照。由此，可以將所述新點(diǎn)確定部件與所述參照部件之間的相對位置關(guān)系傳遞到絕對坐標(biāo)系中，并由此，可以這樣確定所述新點(diǎn)確定部件的絕對位置，即，在所述絕對坐標(biāo)系中的位置規(guī)范。為設(shè)置這種發(fā)送橋，所述飛行器和由所述飛行器攜帶的所述參照部件可以在空間上自由定位。這允許建立分別在所述飛行器或所述參照部件與所述參照點(diǎn)確定部件與所述新點(diǎn)確定部件之間的間接視線，并由此，建立相互信息導(dǎo)出。
[0067]尤其是，在根據(jù)本發(fā)明的大地測量參照方法的范圍中，所述移動參照點(diǎn)可以被所述飛行器空間上移位，以使生成許多參照點(diǎn)，并且所述飛行器可以在海拔Im至IOOOm的范圍(尤其是，從2m至50m的范圍)內(nèi)移位和定位。
[0068]而且，根據(jù)本發(fā)明，可以執(zhí)行所述參照點(diǎn)的所述絕對參照點(diǎn)位置(其由所述參照點(diǎn)確定部件確定并提供)的檢測和指配，和相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)的檢測和指配，尤其是，針對所述相應(yīng)參照點(diǎn)的測量角和/或距離的檢測和指配，其中，根據(jù)所述參照點(diǎn)位置和所述新點(diǎn)確定部件的位置，由所述新點(diǎn)確定部件來確定并提供所述相對參照信息。另外，可以執(zhí)行根據(jù)所述絕對參照點(diǎn)位置和所述相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)的指配來生成配對。
[0069]作為在所述飛行器上指定參照點(diǎn)，該點(diǎn)的絕對位置可以由所述參照點(diǎn)確定部件(例如，全站儀、視距儀，或經(jīng)緯儀)來確定并提供。該絕對位置由此可以在絕對坐標(biāo)系下確定。另外，借助于所述新點(diǎn)確定部件，例如，具體實(shí)施為全站儀或測量桿，還可以確定并提供針對所述飛行器或者針對所述參照點(diǎn)的角度和/或距離(相對參照信息項(xiàng))。這些確定尺度可以分別按配對彼此指配。針對該指配，必須再次建立所述飛行器與另一所述部件之間的視線。為此，所述飛行器可以按其按特定海拔移動或定位的這種方式來移動，以使可以繞過或避免阻擋所述部件之間的連接的障礙物。此后，可以根據(jù)許多配對來執(zhí)行針對所述新點(diǎn)確定部件的位置確定。這可以借助于在測量方面已知的方法(例如，反切法或弧形反切法)來執(zhí)行。
[0070]而且，根據(jù)本發(fā)明，可以限定所述參照點(diǎn)的空間幾何排列(尤其是，自動地)，尤其是，其中，所述參照點(diǎn)的所述幾何排列作為生成所述配對的函數(shù)最優(yōu)化。另外，所述飛行器可以根據(jù)可以(尤其是連續(xù)地)確定的所述絕對參照點(diǎn)位置，和/或根據(jù)所述參照點(diǎn)的所述幾何排列(尤其是，自動地)來定位，和/或可以限定飛行路徑，從而所述飛行器可以沿所述飛行路徑移動，尤其是，其中，所述飛行路徑被定義所述參照點(diǎn)的所述空間幾何排列的函數(shù)。
[0071]為生成所述配對，可以通過所述飛行器按移動且自由的方式定位的所述參照點(diǎn)或者其排列和定位，可以按這樣的方式來確定，即，在確定所述新點(diǎn)確定部件的所述絕對位置方面和/或生成所述配對方面實(shí)現(xiàn)最高可能精度。為此，所述飛行器可以因此流動至所述相應(yīng)位置，并且其位置可以以大地測量精度來確定(尤其是，連續(xù)地)。另外，可以實(shí)現(xiàn)精度的增加，在于，用于所述新點(diǎn)確定部件的所述絕對位置確定的配對的數(shù)量隨著新參照點(diǎn)的生成而連續(xù)增加，并由此可以縮減確定不確定性。例如，可以自動執(zhí)行所述參照點(diǎn)位置的合適排列，其中，所述點(diǎn)可以基于數(shù)字地形模型并且可選地考慮建立所述飛行器的位置的測量裝置的位置來建立。另外，所述參照點(diǎn)位置的限定可以手動執(zhí)行，并且用戶可以按所述參照方法的范圍自由限定這些點(diǎn)，并且可以例如利用遠(yuǎn)程控制將所述飛行器手動控制或移動至這些位置，并將其定位在那里。例如，所述點(diǎn)的合適幾何排列可以按這樣的方式來建立，即，粗略相交不由反切法或弧形反切法產(chǎn)生，而相反，尤其是，要定位的新位置與相應(yīng)連續(xù)參照點(diǎn)之間的角度分別大于90°。而且，所述飛行器要飛行的所述飛行路徑可以手動或自動確定。該路線可以基于地形模型(例如，CAD模型)，并且根據(jù)任何可能障礙物或已經(jīng)建立的目標(biāo)參照點(diǎn)而自動地規(guī)劃。所述飛行器可以沿該路線完全自動地飛行，或者可以半自動地控制，即，所述飛行器可以接近一參照點(diǎn)，并將本身定位在那里，接著根據(jù)用戶輸入自動地飛行至下一個(gè)點(diǎn)。
[0072]尤其是，在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)，由所述參照點(diǎn)確定部件提供的定位信號可以通過所述參照部件接收，尤其是，由GNSS衛(wèi)星提供的GNSS信號，尤其是其中，所述GNSS信號用GPS、GL0NASS，或Galileo信號來表示，并且，所述絕對參照點(diǎn)位置根據(jù)所述接收定位信號來確定并提供。而且，所述參照點(diǎn)位置的確定和提供可以通過第一測量射束來執(zhí)行，該第一測量射束由所述參照點(diǎn)確定部件提供并且在所述參照部件上反射，和/或可以執(zhí)行按傾斜、偏航，以及搖擺方向?qū)?zhǔn)所述飛行器的確定，尤其是，其中，所述對準(zhǔn)的確定通過指配給所述飛行器的內(nèi)部傳感器單元來執(zhí)行，尤其是，通過傾斜傳感器、磁強(qiáng)計(jì)、加速度傳感器、偏航速率傳感器，和/或速度傳感器來執(zhí)行。
[0073]作為上述方法，可以分別按相應(yīng)飛行位置確定并提供所述飛行器的位置和/或?qū)?zhǔn)，其中，該信息一方面還可以被處理以供所述飛行器的控制，和/或另一方面，可以被用于所述新點(diǎn)確定部件的絕對位置確定。
[0074]尤其是，根據(jù)本發(fā)明，在所述方法的范圍內(nèi)，定位信號，尤其是，表示所述參照點(diǎn)位置的偽衛(wèi)星信號可以從所述參照部件發(fā)射，并且所述定位信號可以通過所述新點(diǎn)確定部件接收，并且所述相對參照信息項(xiàng)可以被確定為所述參照點(diǎn)位置的函數(shù)，以使所述新點(diǎn)位置按所述絕對坐標(biāo)系來確定。
[0075]尤其是，根據(jù)本發(fā)明，在所述方法的范圍內(nèi)，所述相對參照信息項(xiàng)的確定可以通過第二測量射束來執(zhí)行，該第二測量射束由所述新點(diǎn)確定部件提供并且在所述參照部件上反射，以使所述配對和/或所述新點(diǎn)位置按所述絕對坐標(biāo)系來確定，尤其是，測量目標(biāo)點(diǎn)的位置。
[0076]所述相對參照信息的確定由此可以按兩個(gè)方式來執(zhí)行。一方面，所述飛行器的瞄準(zhǔn)可以從所述新點(diǎn)確定部件有源地執(zhí)行，從而針對所述飛行器的角和/或距離可以由其查明。另一方面，表示所述飛行器的相應(yīng)位置的信號可以從所述飛行器發(fā)射，并且可以通過所述新點(diǎn)確定部件無源地接收(類似于借助于GPS的位置確定)。尤其是，如果接收到多個(gè)信號(尤其是，按時(shí)間同步方式、同時(shí)或時(shí)間偏移)，則針對所述飛行器的距離可以再次由其導(dǎo)出。
[0077]而且，本發(fā)明涉及用于根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)的自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器(尤其是，無人駕駛飛機(jī))，其中，所述飛行器相對于所述新點(diǎn)確定部件空間上可自由移位，尤其是，可大致按固定位置定位。所述飛行器攜帶用于提供移動參照點(diǎn)的參照部件。
[0078]尤其是，根據(jù)本發(fā)明的飛行器可以接收用于控制所述飛行器的控制數(shù)據(jù)，和/或可以通過處理單元根據(jù)用于確定絕對參照點(diǎn)位置的可接收參照信息來導(dǎo)出用于控制所述飛行器的所述控制數(shù)據(jù)，尤其是其中，飛行器對準(zhǔn)可通過指配給所述飛行器的傳感器單元確定。而且，所述絕對參照點(diǎn)位置和相對參照信息項(xiàng)可以通過所述處理單元鏈接，以使可以生成配對。
[0079]根據(jù)本發(fā)明，尤其是，所述飛行器可以按這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，S卩，所述移動參照點(diǎn)可通過所述飛行器在空間上移位，尤其是，可大致按固定位置定位，以使可以生成許多參照點(diǎn)和配對，并且所述飛行器可移位并且可按海拔Im至IOOOm的范圍(尤其是，從2m至50m的范圍)內(nèi)定位。
[0080]尤其是，所述飛行器的所述參照部件還可以具有偽衛(wèi)星模塊，該偽衛(wèi)星模塊用于發(fā)射用于確定所述相對參照信息項(xiàng)的定位信號，尤其是，用于按絕對坐標(biāo)系確定絕對新點(diǎn)位置，和/或可以具有用于確定所述相對參照信息項(xiàng)的反射器(尤其是，通過利用激光射束瞄準(zhǔn)該反射器來確定)，以使所述配對和/或所述新點(diǎn)位置可按所述絕對坐標(biāo)系確定，尤其是，可測量目標(biāo)點(diǎn)的位置。
[0081]根據(jù)本發(fā)明，無人駕駛的、可控制的、自動飛行器可以被用于攜帶用于大地測量系統(tǒng)的參照部件，以生成針對參照信息導(dǎo)出的發(fā)送橋，尤其是，其中，視線可通過所述參照部件在單個(gè)系統(tǒng)部件之間生成。
[0082]本發(fā)明的另一目的是提供一種存儲在機(jī)器可讀載體上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，或通過電磁波具體實(shí)施的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號，其具有用于尤其是，當(dāng)在電子數(shù)據(jù)處理單元中執(zhí)行該程序時(shí)，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序代碼。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號可以按這樣的方式來設(shè)計(jì)，即，其中尤其是，按算法的形式提供控制指令，利用其，可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于利用自動的、無人駕駛的、可控制飛行器來生成發(fā)送橋的方法。
[0083]下面，基于附圖中示意性地例示的具體示例性實(shí)施方式，完全作為實(shí)施例，對根據(jù)本發(fā)明的方法、根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，以及根據(jù)本發(fā)明的飛行器進(jìn)行更詳細(xì)描述，其中，討論了本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。在圖中:
[0084]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)的示意圖；
[0085]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有GNSS系統(tǒng)、飛行器以及測量裝置的測量系統(tǒng)的第一實(shí)施方式；
[0086]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有GNSS系統(tǒng)、飛行器以及測量裝置的測量系統(tǒng)的另一實(shí)施方式；
[0087]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的具有GNSS系統(tǒng)、無人駕駛飛行器以及測量桿的測量系統(tǒng)的另一實(shí)施方式；
[0088]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的具有GNSS系統(tǒng)、無人駕駛飛行器以及測量裝置的測量系統(tǒng)的另一實(shí)施方式；
[0089]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的具有無人駕駛飛行器和兩個(gè)測量裝置的測量系統(tǒng)的另一實(shí)施方式；
[0090]圖7a_7b示出了用于確定新點(diǎn)位置的參照點(diǎn)的合適排列；
[0091]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明通過移動參照點(diǎn)來確定新點(diǎn)位置。
[0092]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有參照點(diǎn)確定部件10和新點(diǎn)確定部件30的測量系統(tǒng)I的示意圖，其中，要確定該新點(diǎn)確定部件30的位置。該參照點(diǎn)確定部件10的位置例如根據(jù)以前測量獲知，并且可以被用作確定新點(diǎn)確定部件30的位置的參照位置。而且，障礙物95位于兩個(gè)系統(tǒng)部件10、30之間的直接視線90中，由此妨礙了通過兩個(gè)部件10、30的彼此直接連接來確定位置的可能性。這種位置確定例如可以(假設(shè)建立了視線90)通過部件10、30之間的沿著視線90的距離測量來執(zhí)行。
[0093]而且，由飛行器(未示出)攜帶的基準(zhǔn)部件100被設(shè)置用于新點(diǎn)確定部件30的位置確定。通過參照部件100分別建立了參照點(diǎn)確定部件10與參照部件100之間的視線91和新點(diǎn)確定部件30與參照部件100之間的視線92。由此借助于這種布置，可以間接執(zhí)行新點(diǎn)確定部件30的位置確定。為此，參照部件100的絕對位置(B卩，外部絕對坐標(biāo)系中的位置)可以借助于參照點(diǎn)確定部件10來確定，并且同時(shí)地，或者在特定時(shí)間窗內(nèi)，可以確定新點(diǎn)確定部件30相對于參照部件100的相對參照信息項(xiàng)。
[0094]新點(diǎn)確定部件30按絕對坐標(biāo)系的絕對位置可以借助于分析單元60，根據(jù)所確定的參照部件100的絕對位置和該相對參照信息項(xiàng)來導(dǎo)出。為此，例如，可以將這些部件之間的測量角和/或距離(其分別可以具體實(shí)施具體位置)提供給分析單元60，從而可以根據(jù)所提供的尺度來計(jì)算要確定的位置。
[0095]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有通過GNSS衛(wèi)星11具體實(shí)施的GNSS系統(tǒng)、飛行器50以及測量儀器31的測量系統(tǒng)I的第一實(shí)施方式。飛行器50配備有用于發(fā)射信號55(可比得上GNSS信號)的偽衛(wèi)星模塊53，信號55可以被設(shè)置在測量儀器31上的偽衛(wèi)星接收器32接收?；谠搨涡l(wèi)星信號55，可以執(zhí)行從飛行器50至測量儀器31的距離測量，并由此可以確定相對參照信息項(xiàng)。另外，在距離測量的時(shí)間點(diǎn)，飛行器50的位置可以通過其上的傳感器來確定，并且可以將移動參照點(diǎn)(其被指配給飛行器50并且與其具有固定的空間關(guān)系)的坐標(biāo)或位置發(fā)送至測量儀器31。該參照信息可以按編碼形式調(diào)制到信號55上，并且可以通過測量儀器31隨其接收到，或者另選地或者另外，可以經(jīng)由針對其的無線電發(fā)送，并且可以利用另一接收器單元來接收。
[0096]為了確定測量儀器31的絕對位置(按外部絕對坐標(biāo)系)，或者為了設(shè)立測量儀器31的新點(diǎn)2的絕對位置確定，飛行器50可以移動到至少三個(gè)顯著不同的位置，并由此表示多個(gè)參照點(diǎn)。在這些點(diǎn)中的每一個(gè)處，可以基于偽衛(wèi)星信號55在相應(yīng)參照點(diǎn)與測量儀器31之間執(zhí)行距離測量，并且還可以確定參照點(diǎn)的坐標(biāo)，并且發(fā)送至測量儀器31?；趨⒄拯c(diǎn)的坐標(biāo)和所測量的距離，可以借助于反切法在計(jì)算單元(例如，在測量儀器31上)中計(jì)算出新點(diǎn)2或測量儀器31的位置或坐標(biāo)。
[0097]為了確定移動參照點(diǎn)在絕對坐標(biāo)系中的位置，無人駕駛飛行器50另外配備有GNSS接收器單元52。利用該接收器單元，從GNSS衛(wèi)星11接收GNSS信號，并且據(jù)此來計(jì)算飛行器50或移動參照點(diǎn)的絕對位置或坐標(biāo)。另外，飛行器50可以配備有傳感器單元54，例如，包括磁強(qiáng)計(jì)、傾斜傳感器、加速度傳感器，和/或偏航速率傳感器?？梢詫?shí)現(xiàn)改進(jìn)精度的參照點(diǎn)位置確定，或者可以通過該傳感器單元54的對應(yīng)測量來確定飛行器50的對準(zhǔn)和/或移動。
[0098]為了位置確定，飛行器50可以分別采取合適位置，其中，飛行器50與GNSS衛(wèi)星11之間的連接和飛行器50與測量儀器31之間的連接分別存在于相應(yīng)位置處。測量儀器31在位置確定期間仍保持在一個(gè)位置就地固定定位。作為飛行器50上的至少兩個(gè)、尤其是四個(gè)或更多個(gè)水平旋翼51的布置，可以執(zhí)行并保持這種定位。在該條件下，通過衛(wèi)星11確定飛行器50的絕對位置并且借助于偽衛(wèi)星信號55確定相對參照信息項(xiàng)可以同時(shí)地或者在限定的時(shí)間窗內(nèi)執(zhí)行。由此，可以相應(yīng)地根據(jù)這些確定導(dǎo)出配對，據(jù)此在一起考慮這些配對時(shí)，可以執(zhí)行新點(diǎn)2或測量儀器31的位置確定。為了可靠且精確的位置確定，飛行器50可以采取用于生成許多參照點(diǎn)的相應(yīng)合適位置，尤其是，三個(gè)顯著不同的點(diǎn)。尤其是，這些位置可以自動選擇，以使可以避免單個(gè)部件之間的相應(yīng)連接的、因障礙物(例如，建筑物80)而造成的遮擋或中斷。而且，這些位置可以表示有利的幾何排列，并由此可以在執(zhí)行用于位置確定的弧形反切法期間導(dǎo)致確定方面的高精度。
[0099]由飛行器50的發(fā)送器單元53發(fā)射的偽衛(wèi)星信號55另外可以例如按這樣的方式來設(shè)計(jì)，即，其對應(yīng)于GNSS信號，并由此可以通過常規(guī)GNSS測量裝置接收，由此可以分析位置。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有GNSS衛(wèi)星lla、llb、飛行器50以及測量儀器31的測量系統(tǒng)I的另一實(shí)施方式。在此可以表不一組飛行器的飛行器50配備有用于發(fā)射與GNSS信號相對應(yīng)或者表示偽衛(wèi)星信號的信號55的偽衛(wèi)星模塊53，該信號可以被設(shè)置在測量儀器31上的偽衛(wèi)星接收器32接收到。接收器32可以按這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，即，可以接收GNSS信號或偽衛(wèi)星信號或兩種信號類型結(jié)合在一起?？梢曰谛盘?5來執(zhí)行從飛行器50至測量儀器31的距離測量，并由此，可以確定相對參照信息項(xiàng)。另外，在距離測量的時(shí)間點(diǎn)，飛行器50的位置可以通過其上的傳感器確定，并且可以將移動參照點(diǎn)(其被指配給飛行器50并且與其具有固定的空間關(guān)系)的坐標(biāo)或位置發(fā)送至測量儀器31。該參照信息項(xiàng)可以按編碼形式調(diào)制到信號55上，并且可以通過測量儀器31隨其接收到，或者另選地或者另外，可以經(jīng)由針對其的無線電發(fā)送，并且利用另一接收器單元來接收。
[0100]為了確定測量儀器31或者設(shè)立測量儀器31的新點(diǎn)2的位置，可以接收并且使用衛(wèi)星Ila的GNSS信號，其中，所示衛(wèi)星Ila可以表示一組GNSS衛(wèi)星。因?yàn)橛捎谡系K物80，接收足夠進(jìn)行位置確定的衛(wèi)星Ila的充足數(shù)量的信號受到了阻礙，所以不能單獨(dú)基于可接收GNSS信號來執(zhí)行可靠精度的位置確定?，F(xiàn)在，可以通過該一個(gè)或更多個(gè)飛行器50來提供用于位置確定的附加移動參照點(diǎn)。飛行器50可以出于該目的而移動至相應(yīng)限定位置。在這些位置，可以基于偽衛(wèi)星信號55相應(yīng)地在參照點(diǎn)與測量儀器31之間執(zhí)行距離測量，并且還可以確定參照點(diǎn)的相應(yīng)位置，并且發(fā)送至測量儀器31。參照點(diǎn)的位置例如可以借助于由衛(wèi)星組Ila提供的GNSS信號并且利用衛(wèi)星Ilb (其再次被示出為一組衛(wèi)星的代表)的附加GNSS信號來生成。飛行器50可以按這樣的方式來定位，S卩，兩個(gè)衛(wèi)星組IlaUlb的信號可以在飛行器50處接收，并且從飛行器50發(fā)射的信號55可以被測量儀器31處的接收器單元32接收。利用衛(wèi)星Ila的可接收GNSS信號和飛行器50的附加偽衛(wèi)星信號55，尤其是，其中，通過飛行器50提供了多個(gè)參照點(diǎn)，由此可以確定測量儀器31或者新點(diǎn)2的位置。
[0101]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有GNSS衛(wèi)星11、無人駕駛飛行器50，以及由用戶37攜帶的測量桿35的測量系統(tǒng)I的另一實(shí)施方式。在這個(gè)實(shí)施方式中，使用了多個(gè)無人駕駛飛行器50。這些飛行器50中的每一個(gè)都配備有用于分別發(fā)射信號55 (可比得上GNSS信號)的偽衛(wèi)星模塊53，其可以被設(shè)置在測量桿35上的偽衛(wèi)星接收器36接收?；谶@些偽衛(wèi)星信號55，可以再次執(zhí)行從飛行器50至測量桿35的距離測量，并由此可以確定相對參照信息項(xiàng)?；谶@樣確定的距離，和飛行器50的位置或坐標(biāo)或者移動參照點(diǎn)的位置(其被指配給飛行器50并且與其具有固定空間關(guān)系)，可以借助于反切法計(jì)算測量桿35的或者新點(diǎn)2的位置或坐標(biāo)，其中，飛行器50的位置可以被發(fā)送至測量桿35，例如，編碼到偽衛(wèi)星信號55上，或者經(jīng)由無線電。
[0102]在這個(gè)實(shí)施方式中，飛行器50可以大致靜態(tài)地保持在一個(gè)位置。另外，可以使用至少三個(gè)或四個(gè)飛行器50，并由此，為了唯一地確定新點(diǎn)2的坐標(biāo)，可以執(zhí)行足夠數(shù)量的距離測量。作為多個(gè)飛行器50至測量桿35的可以這樣進(jìn)行的大致同步的距離測量，在此，可以漸進(jìn)或連續(xù)確定這些位置和/或坐標(biāo)。因此，該測量路線的位置確定(與第一實(shí)施方式對t匕(圖2))還可以在桿的移動期間執(zhí)行。
[0103]為了確定參照點(diǎn)的位置，無人駕駛飛行器50均另外配備有GNSS接收器單元52。利用該接收器單元，從GNSS衛(wèi)星11接收GNSS信號，并且據(jù)此來計(jì)算參照點(diǎn)的位置或坐標(biāo)，該位置或坐標(biāo)可以被提供給測量桿35。另外，飛行器50可以具有用于接收偽衛(wèi)星信號55的接收器56，以使還可以確定飛行器50之間的距離，并由此，可以在確定參照點(diǎn)位置方面實(shí)現(xiàn)更高的精度。另外，在此，每一個(gè)飛行器50還都可以配備有傳感器單元54，其中，該傳感器單元54的測量可以導(dǎo)致測量位置的改進(jìn)精度，或可以被用于確定飛行器50的對準(zhǔn)和移動。尤其是，如果飛行器50要保持漂浮在特定位置，并且經(jīng)受外部影響(例如，風(fēng))，則后者對控制來說很重要。接著，可以基于傳感器單元54的測量來執(zhí)行飛行器50的位置或發(fā)射信號55的校正或平衡化。[0104]在飛行器50的定位期間，可以在考慮障礙物80的同時(shí)，尋求參照點(diǎn)的最佳測量配置，即，合適幾何排列。由此，飛行器50可以獲取生成這些部件(GNSS衛(wèi)星11與測量桿35)之間的間接視線的合適參照點(diǎn)，并且可以仍大致保持靜態(tài)地漂浮在其上，或者可以按限定方式受控地移動通過該空中。
[0105]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有GNSS衛(wèi)星11、無人駕駛飛行器50，以及測量裝置40 (例如，全站儀或經(jīng)緯儀)的測量系統(tǒng)I的另一實(shí)施方式。該飛行器設(shè)置有GNSS接收器52，其用于確定飛行器50或者指配給飛行器50的參照點(diǎn)的位置。利用該接收器，可以接收由GNSS衛(wèi)星(例如，從GPS衛(wèi)星)發(fā)射的GNSS信號(例如，GPS信號)，并由此，可以確定飛行器50處的參照點(diǎn)的位置或坐標(biāo)，此后，提供給測量裝置40。分別由相應(yīng)位置處的飛行器50表示的多個(gè)參照點(diǎn)可以在此通過飛行器50的移動59 (尤其是，沿著先前限定的飛行路徑)來生成，并且其位置可以通過GNSS系統(tǒng)來確定。另外，另一些已經(jīng)獲知的參照目標(biāo)(在此用參照目標(biāo)6表示)也可以位于可視范圍中。
[0106]而且，將目標(biāo)標(biāo)記或反射器57附接至該無人駕駛飛行器50，測量裝置40的瞄準(zhǔn)單元41的測量射束42可以對準(zhǔn)在該目標(biāo)標(biāo)記或反射器上。出于這個(gè)目的，瞄準(zhǔn)單元41可按受控方式，或者通過電動機(jī)環(huán)繞兩個(gè)軸繞軸樞轉(zhuǎn)。測量裝置40另外可以對準(zhǔn)(尤其是，自動地)在飛行器50的反射器57上，并且“耦接”在其上，以使可以執(zhí)行反射器57或飛行器50的自動目標(biāo)跟蹤。這種目標(biāo)跟蹤可以借助于集成在測量裝置40中的自動目標(biāo)識別裝置(自動目標(biāo)識別，ATR)來實(shí)現(xiàn)。為此，被反射器57發(fā)射的激光射束相對于光電二極管上的中性位置的偏移可以按這樣的方式獲取，即，反射器57相對于測量裝置40的移動方向可以根據(jù)該偏差導(dǎo)出，并且測量裝置40可以根據(jù)該移動跟蹤，或者可以重新調(diào)節(jié)測量裝置40的或者反射器57上的目標(biāo)單元41的對準(zhǔn)，以最小化光電二極管上的偏差。基于利用設(shè)置在測量裝置40上的角測量裝置的測量，針對飛行器50上的反射器57的水平和/或垂直方向角可以與測量裝置40的設(shè)立位置有關(guān)地確定。尤其是，到反射器50的距離可以另外利用測量裝置40上的測距儀來測量。
[0107]為了確定新點(diǎn)2或測量裝置40的位置，飛行器50可以不同地定位自身，并由此生成參照點(diǎn)，其中，用于可靠位置確定的最小需求數(shù)量可以取決于相應(yīng)的測量類型。例如，對于附加使用用于位置確定的已知垂直目標(biāo)6的情況來說，可以減少所需要瞄準(zhǔn)的移動參照點(diǎn)的數(shù)量，并且可以根據(jù)移動參照點(diǎn)和已知參照目標(biāo)的組合來執(zhí)行該確定。飛行器50可以按這樣的方式來定位(尤其是，自動地)，即，例如GNSS衛(wèi)星11與測量裝置40之間的被建筑物80中斷的直接視線可以通過飛行器50間接橋接，以使相應(yīng)地，在反射器50與GNSS衛(wèi)星11或測量裝置40之間分別存在連接。在這些點(diǎn)中的每一個(gè)處，針對飛行器50的角測量和/或距離測量利用測量裝置40來執(zhí)行，并且提供了飛行器50相對測量系統(tǒng)I的相對位置(即，按相對坐標(biāo)系的位置)，或者相對參照信息項(xiàng)。這例如可以經(jīng)由無線電或者調(diào)制到測量射束42來執(zhí)行。同時(shí)地，或者在特定時(shí)間窗內(nèi)，可以通過GNSS來確定相應(yīng)絕對位置，即，飛行器50在外部、尤其是絕對坐標(biāo)系下的位置。
[0108]基于測量的參照點(diǎn)的方向角和/或距離和絕對坐標(biāo)，可以借助于大地測量方法(例如，反切法或弧形反切法)來計(jì)算新點(diǎn)2的位置或坐標(biāo)或者測量裝置40的位置，并且可選地，測量裝置40的取向。另外，尤其是，可以利用測量裝置40來瞄準(zhǔn)另一目標(biāo)點(diǎn)3，并且可以確定其位置或坐標(biāo)。作為坐標(biāo)變換，目標(biāo)點(diǎn)3的位置現(xiàn)在同樣也可以按絕對坐標(biāo)系來確定。為了位置確定，另外，通過計(jì)算相對關(guān)系而使飛行器50的相應(yīng)確定的相對信息項(xiàng)和絕對位置或測量角和/或距離以及確定的絕對位置彼此相關(guān)，并且根據(jù)由其導(dǎo)出的許多配對，確定在絕對坐標(biāo)系下測量裝置40的位置或者新點(diǎn)2的位置和/或目標(biāo)點(diǎn)3的位置。
[0109]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有無人駕駛飛行器50和兩個(gè)測量裝置40a、40b的測量系統(tǒng)I的另一實(shí)施方式。在這個(gè)實(shí)施方式中，絕對坐標(biāo)系下參照點(diǎn)位置或飛行器50的位置的確定可以利用測量裝置40b、測量射束42b (其對準(zhǔn)在扣牢在飛行器50上的反射器57上(尤其是，借助于目標(biāo)跟蹤耦合到飛行器50上))，借助于角測量和距離測量來執(zhí)行。接著，將參照點(diǎn)的位置或坐標(biāo)例如經(jīng)由無線電提供給測量系統(tǒng)1，尤其是，發(fā)送至測量裝置40a。同時(shí)，利用測量裝置40a，還可以借助于測量射束42a針對扣牢在飛行器50上的反射器57來執(zhí)行角測量和/或距離測量。基于來自測量裝置40a的測量方向角和/或距離以及由測量裝置40b確定的參照點(diǎn)的坐標(biāo),可以經(jīng)由已知大地測量方法(例如，反切法或弧形反切法)來計(jì)算新點(diǎn)2的坐標(biāo)和測量裝置40a的位置，并且可選地，測量裝置40a的取向。由飛行器50提供的移動參照點(diǎn)由此可以被用作激活點(diǎn)。與上述實(shí)施方式類似的是，飛行器50可以占用合適位置，以克服因障礙物而造成的可視障礙，并且提供許多參照點(diǎn)。
[0110]在本地坐標(biāo)系中限定的移動參照點(diǎn)的(絕對)坐標(biāo),而且進(jìn)一步連續(xù)地，新點(diǎn)2的或測量裝置40a的(絕對)坐標(biāo)可以涉及設(shè)立點(diǎn)4和測量裝置40b的對準(zhǔn)。另外，在測量過程之前，可以通過利用測量裝置40b并且還利用其相對于在更高級坐標(biāo)系中已知的參照目標(biāo)6的取向的另一角和/或距離測量來確定設(shè)立點(diǎn)4的坐標(biāo)。測量方面已知的方法也可以在這種情況下使用。
[0111]利用測量裝置40b確定的移動參照點(diǎn)的坐標(biāo)可以經(jīng)由直接去往測量裝置40a的無線電來發(fā)送。另選的或者另外的是，例如，如果作為障礙物80的結(jié)果不能進(jìn)行直接通信，則該參照信息項(xiàng)還可以從測量裝置40b發(fā)送至飛行器50，接著從其發(fā)送至測量裝置40a。測量值的傳送或發(fā)送可以另外按從測量裝置40a到裝置40b的逆向執(zhí)行。
[0112]另外，飛行器50可以配備有傳感器單元54，例如，包括:磁強(qiáng)計(jì)、傾斜傳感器、加速度傳感器，和/或偏航速率傳感器，其中，該傳感器單元54的測量可以導(dǎo)致移動參照點(diǎn)的位置確定方面的改進(jìn)精度，或可以被用于確定飛行器50的對準(zhǔn)和移動。
[0113]另外，該傳感器單元54還可以被用于確定參照點(diǎn)的位置或者至少用于其粗略確定，尤其是，如果測量裝置40b進(jìn)行的位置確定失敗的話。例如，如果自動目標(biāo)跟蹤例如失去與目標(biāo)(反射器57)的連接，則這種情況就會出現(xiàn)。在這種情況下，基于傳感器單元54的測量，該粗略位置可以經(jīng)由無線電發(fā)送至測量裝置40a或測量裝置40b。基于該信息，測量裝置40b可以再次找到該目標(biāo)，可以重新建立連接，從而可以再次執(zhí)行自動目標(biāo)跟蹤。
[0114]而且，在新點(diǎn)2或測量裝置40a的位置的最初粗略位置確定之后，其坐標(biāo)可以經(jīng)由無線電發(fā)送至飛行器50?；谠撔畔ⅲ梢宰詣幼赃m應(yīng)飛行器50的飛行路徑，以便提供用于位置確定的參照點(diǎn)的最佳幾何形狀，并由此實(shí)現(xiàn)更高精度。從測量裝置40a、40b至飛行器50的信息發(fā)送還可以經(jīng)由激光射束(尤其是，經(jīng)由用于距離測量的測量射束42a、42b)來執(zhí)行。為此，飛行器50可以具有對應(yīng)的接收器裝置。
[0115]圖7a和7b皆示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于確定新點(diǎn)2的位置的參照點(diǎn)23、23a、23b的幾何排列。在圖7a中，參照點(diǎn)23被選擇并且按這樣的方式來設(shè)置，即，新點(diǎn)位置2的確定可以唯一且可靠地執(zhí)行(例如，通過反切法或者弧形反切法)，因?yàn)橄鄳?yīng)反切法和弧形反切法生成了大致唯一的相交點(diǎn)，其尤其是，僅經(jīng)受較小的不確定性。
[0116]與此相反，圖7b示出了參照點(diǎn)23a、23b按這樣的方式來選擇，即，它們僅在點(diǎn)23b被添加為附加參照點(diǎn)23b之后，才導(dǎo)致用于確定新點(diǎn)2的最佳幾何配置。為此，在新點(diǎn)2的、基于參照點(diǎn)23a的最初粗略位置確定之后，可以計(jì)算并接近用于飛行器50的另一些參照點(diǎn)23b，其導(dǎo)致點(diǎn)23a、23b的最佳幾何排列，并由此導(dǎo)致在確定新點(diǎn)2的坐標(biāo)期間的更高精度。另外，飛行器50的飛行路徑25可以根據(jù)最優(yōu)化的該精度來連續(xù)地調(diào)整。
[0117]另外，作為參照點(diǎn)23a、23b的合適選擇，可以避免可能障礙，其將干擾、衰減，或破壞去往測量裝置的或者遠(yuǎn)離測量裝置的測量信號的發(fā)送。這可以大致自動地執(zhí)行，因?yàn)闇y量裝置在接收測量信號時(shí)分析并評估該測量信號的信號質(zhì)量。在差信號的情況下，飛行器50可以按增加信號質(zhì)量的方式來改變其位置。該信息例如可以經(jīng)由無線電從測量儀器向飛行器發(fā)送，其中，該飛行器可以配備有對應(yīng)發(fā)送器和接收器裝置。為避免或橋接障礙物，還可以使用來自地理信息系統(tǒng)的信息項(xiàng)，其例如包含建筑物的位置和尺度。
[0118]對于選擇參照點(diǎn)23a、23b的情況來說，還可以考慮用于接收GNSS信號的能力，其被用于飛行器本身的位置確定。原則上，如果通過盡可能多的GNSS衛(wèi)星來接收信號，則能夠以更高精度來確定該位置。由此，最優(yōu)化可以按這樣的方式來執(zhí)行，即，飛行器通過避免因障礙物(例如，建筑物)造成的信號遮蔽來搜索允許接收盡可能多的衛(wèi)星信號的測量位置。另外，在選擇參照點(diǎn)方面，可以考慮干涉效應(yīng)，例如，多路徑。
[0119]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的、確定新點(diǎn)位置2的序列。尤其是，該序列可以根據(jù)圖6中的實(shí)施方式，利用根據(jù)本發(fā)明的測量系統(tǒng)I來執(zhí)行。在第一步驟中，可以基于點(diǎn)6來確定測量裝置40b的絕對設(shè)立位置4，點(diǎn)6的坐標(biāo)是已知的并且可以被測量裝置40瞄準(zhǔn)。而且，從測量裝置40b的設(shè)立位置4繼續(xù)進(jìn)行，可以生成相應(yīng)的絕對參照點(diǎn)位置23，其中，該位置可以通過用測量裝置40b測量參照點(diǎn)23，而通過飛行器50以移動方式可變。另外，相應(yīng)參照點(diǎn)23可以在新點(diǎn)2處通過另一測量裝置40a來瞄準(zhǔn)，并且可以確定對于點(diǎn)23的相對位置信息項(xiàng)，例如，方向角和/或距離。參照點(diǎn)的數(shù)量可以通過飛行器50的移動或者參照點(diǎn)23沿路線25的移動來生成，從而，可以由其生成具有參照點(diǎn)23的絕對位置規(guī)范和相對參照信息項(xiàng)(例如，方向角和/或距離)的相應(yīng)值對。接著，可以借助于弧形反切法或反切法的已知大地測量方法，從至少三個(gè)這種值對來推斷新點(diǎn)2的位置。
[0120]顯見的是，這些例示圖僅示意性地表示了可能示例性實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明，所述各種方法還可以彼此地和與現(xiàn)有技術(shù)的用于物體的位置確定或安置或者用于參照位置或坐標(biāo)的系統(tǒng)和方法相組合。
【權(quán)利要求】
1.一種大地測量系統(tǒng)(1)，該大地測量系統(tǒng)(I)具有: -至少一個(gè)參照部件(100)，其限定了參照點(diǎn)(23、23a、23b)，其中，所述參照點(diǎn)的絕對位置是已知的，和 -至少一個(gè)新點(diǎn)確定部件(30)，其導(dǎo)出相對新點(diǎn)位置(2、3)， 其中，所述參照部件(100)與所述新點(diǎn)確定部件(30)之間的相互相對參照信息項(xiàng)是可導(dǎo)出的，尤其是出于相對于所述參照點(diǎn)位置進(jìn)行參照的目的， 其特征在于，所述測量系統(tǒng)(I)具有自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器(50)，其中，-所述飛行器(50)攜帶所述參照部件(100)，藉此所述至少一個(gè)參照點(diǎn)(23、23a、23b)被設(shè)置為移動參照點(diǎn)(23、23a、23b)，并且 -所述飛行器(50)以這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，即，所述參照部件(100)可通過所述飛行器(50)相對于所述新點(diǎn)確定部件(30)在空間上自由移位，尤其是，可在位置上大致固定地定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大地測量系統(tǒng)(1)， 其特征在于， -所述測量系統(tǒng)(I)具有參照點(diǎn)確定部件(10)，所述參照點(diǎn)確定部件(10)用于確定絕對坐標(biāo)系中的絕對參照點(diǎn)位置， 使得能夠通過所述參照部件( 100)的具體定位來間接產(chǎn)生所述參照部件(100)分別與所述新點(diǎn)確定部件(30)和所述參照點(diǎn)確定部件(10)之間的視線(90、91、92)，并且能夠執(zhí)行在所述絕對坐標(biāo)系中對所述新點(diǎn)位置(2、3)的參照， 和/或 -能夠通過所述飛行器(50)的空間移位來生成許多參照點(diǎn)(23、23a、23b)，并且 -所述飛行器(50)可在海拔Im至IOOOm的范圍，尤其是2m至50m的范圍內(nèi)移位和定位， 和/或 所述測量系統(tǒng)(I)具有分析單元(60 )，所述分析單元(60 )用于 -檢測并指配 -所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的、由所述參照點(diǎn)確定部件(10)確定并提供的絕對參照點(diǎn)位置， -所述參照部件(100)與所述新點(diǎn)確定部件(30)之間的相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)，尤其是，所測量的與相應(yīng)參照點(diǎn)(23、23a、23b)的角度和/或距離，其中，所述相對參照信息項(xiàng)能夠由所述新點(diǎn)確定部件(30)根據(jù)所述參照點(diǎn)位置和所述新點(diǎn)確定部件(30)的位置來確定并提供，并且 -根據(jù)所述絕對參照點(diǎn)位置的指配和所述相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)來生成配對。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大地測量系統(tǒng)(1)， 其特征在于， -所述參照部件(100)具有反射器(57)，并且 -所述參照點(diǎn)確定部件(10)具有大地測量裝置(40b)，尤其是，全站儀或經(jīng)緯儀，其至少具有 -第一瞄準(zhǔn)裝置，尤其是，望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)具，其中，所述第一瞄準(zhǔn)裝置可通過電機(jī)樞轉(zhuǎn)，以改變其相對于所述測量裝置的第一基部的對準(zhǔn)，并且所述第一瞄準(zhǔn)裝置至少具有 -第一發(fā)射單兀，其限定了第一光學(xué)目標(biāo)軸，和 -第一射束源，其用于向所述第一光學(xué)目標(biāo)軸平行地，尤其是同軸地，發(fā)射用于距離測量的第一光學(xué)測量射束(42b)， -第一角度測量功能，其用于高精度地獲取所述第一目標(biāo)軸的對準(zhǔn)，以及 -第一分析裝置，其用于對所述第一瞄準(zhǔn)裝置的對準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和控制，并且其中， -所述第一測量射束(42b)能夠在所述反射器(57)上對準(zhǔn)，尤其是連續(xù)地對準(zhǔn)，使得能夠以大地測量精度的方式來確定和提供所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的絕對參照點(diǎn)位置， 和/或 -所述參照點(diǎn)確定部件(10)具有用于發(fā)射定位信號的至少一個(gè)發(fā)射器單元，并且-所述參照部件(100)按這種方式來實(shí)現(xiàn)，即，所述定位信號是可接收的，尤其是可通過GNSS天線接收，并且能夠根據(jù)所述定位信號來確定所述參照點(diǎn)位置， 尤其是，其中， 所述發(fā)送器單元被實(shí)現(xiàn)為GNSS發(fā)射器，尤其是，GNSS衛(wèi)星(11、I la、I Ib )，尤其是，GPS、GLONASS或Galileo衛(wèi)星，并且所述定位信號由GNSS信號來體現(xiàn)， 尤其是，其中， -所述參照點(diǎn)確定部件(10)具有用于發(fā)射GNSS校正信號的GNSS參照站，并且-所述參照部件(100)按這種方式來實(shí)現(xiàn)，即，所述GNSS校正信號是可接收的并且能夠根據(jù)所接收的GNSS信號和所述GNS S校正信號來確定所述參照點(diǎn)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的大地測量系統(tǒng)(1)， 其特征在于，所述測量系統(tǒng)(I)具有控制單元，其中，所述控制單元以這種方式來設(shè)置，即，所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的空間幾何排列是可限定的，尤其是是可自動地限定，尤其是，其中，所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的幾何排列可根據(jù)最優(yōu)化來限定，以生成所述配對， 和/或 所述控制單元以這樣的方式來設(shè)置，即，所述飛行器(50)可根據(jù)利用所述參照點(diǎn)確定部件(10)確定的所述參照點(diǎn)位置來定位，尤其是，連續(xù)地定位，和/或根據(jù)所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的幾何排列來定位，尤其是，自動地定位， 和/或 所述控制單元以這種方式來設(shè)置，即，飛行路徑(25)是可限定的，并且所述飛行器(50)可沿所述飛行路徑(25)移動，尤其是，其中，所述飛行路徑(25)可根據(jù)所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的空間幾何排列來限定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的大地測量系統(tǒng)(I)， 其特征在于，所述飛行器(50)具有用于確定所述飛行器(50)的對準(zhǔn)的傳感器單元(54)，尤其是，傾斜傳感器、磁強(qiáng)計(jì)、加速度傳感器、偏航率傳感器，和/或速度傳感器， 和/或 所述測量系統(tǒng)(I)具有遙控單元，其中，所述遙控單元以這種方式來實(shí)現(xiàn)，即，能夠執(zhí)行所述飛行器(50)的控制和/或所述配對的生成，尤其是，其中，所述遙控單元和/或所述參照點(diǎn)確定部件(10)和/或所述新點(diǎn)確定部件(30)和/或所述參照部件(100)之間的通信能夠經(jīng)由導(dǎo)線，或者通過無線電、紅外線或激光信號來執(zhí)行，和/或 所述參照部件(100)以這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，即，能夠由所述參照部件(100)間接地提供所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)，尤其是，其中，所述參照部件(100)具有用于發(fā)送所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)的發(fā)送器單元和/或用于接收所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)的接收器單元，尤其是，其中，所述參照點(diǎn)位置和/或所述相對參照信息項(xiàng)可經(jīng)由導(dǎo)線，或者通過無線電、紅外線或激光信號發(fā)送，尤其是，其中，能夠?qū)⒍ㄎ恍盘?55)調(diào)制到所述參照點(diǎn)位置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的大地測量系統(tǒng)(I)， 其特征在于， -所述參照部件(100)具有所述反射器(57)，并且所述新點(diǎn)確定部件(30)具有-第二瞄準(zhǔn)裝置(41)，其中，所述第二瞄準(zhǔn)裝置(41)可通過電機(jī)樞轉(zhuǎn)以改變其相對于所述新點(diǎn)確定部件(30)的第二基部的對準(zhǔn)，并且至少具有-第二發(fā)射單元，其限定了第二光學(xué)目標(biāo)軸，和 -第二射束源，其用于向所述第二光學(xué)目標(biāo)軸平行地，尤其是同軸地，發(fā)射用于距離測量的第二光學(xué)測量射束(42、42a)，-第二角度測量功能，其用于高精度地獲取所述第二目標(biāo)軸的對準(zhǔn)，以及-第二分析裝置，其用于對所述第二瞄準(zhǔn)裝置的對準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和控制，并且其中，所述第二測量射束(42、42a)能夠在所述反射器(57)上對準(zhǔn)，尤其是連續(xù)地對準(zhǔn)，使得能夠根據(jù)所述參照點(diǎn)位置來確定和提供尤其是用于所述新點(diǎn)確定部件(30)的位置參照的所述相對參照信息項(xiàng)，使得能夠在所述絕對坐標(biāo)系下確定所述配對和/或所述新點(diǎn)位置(2、3)，尤其是，可測量目標(biāo)點(diǎn)的位置， 或者 -所述參照部件(100 )具有用于發(fā)射所述定位信號(55 )的偽衛(wèi)星模塊(53 )，尤其是，其中，所述定位信號(55)表示所述絕對參照點(diǎn)位置，并且所述新點(diǎn)確定部件(30)具有偽衛(wèi)星接收器(32，36)，其中，所述偽衛(wèi)星接收器(32、36)以這種方式來實(shí)現(xiàn)，即，由所述偽衛(wèi)星模塊(53)發(fā)射的所述定位信號(55)是可接收的，并且能夠確定和提供所述相對參照信息項(xiàng)，使得能夠在所述絕對坐標(biāo)系下確定所述新點(diǎn)位置(2、3)。
7.—種大地測量參照方法，該大地測量操作方法具有 -至少一個(gè)參照部件(100)，其限定了參照點(diǎn)(23、23a、23b)，其中，所述參照點(diǎn)的絕對位置是已知的，和 -至少一個(gè)新點(diǎn)確定部件(30)，其導(dǎo)出相對新點(diǎn)位置(2、3)， 其中，所述參照部件(100)與所述新點(diǎn)確定部件(30)之間的相互相對參照信息項(xiàng)是可導(dǎo)出的，尤其是出于相對于所述參照點(diǎn)位置進(jìn)行參照的目的， 其特征在于，所述至少一個(gè)參照點(diǎn)(23、23a、23b)被所述參照部件(100)設(shè)置為移動參照點(diǎn)(23、23a、23b)，其中， -所述參照部件(100)被自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器(50)攜帶，并且 -所述飛行器(50)以這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，即，所述參照部件(100)可通過所述飛行器(50)相對于所述新點(diǎn)確定部件(30)在空間上自由移位，尤其是，可在位置上大致固定地定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大地測量參照方法， 其特征在于， 利用參照點(diǎn)確定部件(10)在絕對坐標(biāo)系下確定所述絕對參照點(diǎn)位置， 和/或 通過所述參照部件(100)的具體定位，在所述參照部件(100)分別與所述新點(diǎn)確定部件(30)和所述參照點(diǎn)確定部件(10)之間間接產(chǎn)生了視線(90、91、92)，并且執(zhí)行在所述絕對坐標(biāo)系下對所述新點(diǎn)位置(2、3)的參照， 和/或所述移動參照點(diǎn)(23、23a、23b)通過所述飛行器(50)在空間上移位，從而生成許多參照點(diǎn)(23、23a、23b )，并且所述飛行器(50 )在海拔Im至IOOOm的范圍，尤其是2m至50m的范圍內(nèi)移位和定位， 和/或 -獲取和指配 -由所述參照點(diǎn)確定部件(10)確定并提供的所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的絕對參照點(diǎn)位置，和 -相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)，尤其是，所測量的到所述相應(yīng)參照點(diǎn)(23、23a、23b)的角度和/或距離，其中，所述相對參照信息項(xiàng)是由所述新點(diǎn)確定部件(30)根據(jù)所述參照點(diǎn)位置和所述新點(diǎn)確定部件(30)的位置來確定并提供的，和 -執(zhí)行根據(jù)所述絕對參照點(diǎn)位置和所述相應(yīng)相對參照信息項(xiàng)的指配來生成配對。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的大地測量參照方法， 其特征在于，限定了所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的空間幾何排列尤其是自動地限定，尤其是其中，所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的幾何排列根據(jù)所述配對的生成而被最優(yōu)化， 和/或 所述飛行器(50)根據(jù)能夠被確定的，尤其是連續(xù)確定的，所述參照點(diǎn)位置，和/或根據(jù)所述參照點(diǎn)(23、23a、23b )的幾何排列，尤其是自動地，來定位， 和/或 限定了飛行路徑(25)，并且所述飛行器(50)沿所述飛行路徑(25)移動，尤其是其中，所述飛行路徑(25)是根據(jù)所述參照點(diǎn)(23、23a、23b)的空間幾何排列來限定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的大地測量參照方法， 其特征在于，在所述方法的范圍內(nèi)，由所述參照部件(100)來接收所述參照點(diǎn)確定部件(10)所提供的定位信號，尤其是GNSS衛(wèi)星(11)所提供的GNSS信號，尤其是其中，所述GNSS信號由GPS、GLONASS或Galileo信號來表示，并且所述參照點(diǎn)位置是根據(jù)所接收的定位信號來確定并提供的， 和/或 所述參照點(diǎn)位置的確定和提供是利用在所述參照部件(100)上反射并且由所述參照點(diǎn)確定部件(10)發(fā)射的第一測量射束(42b)來執(zhí)行的， 和/或 執(zhí)行按傾斜方向、搖晃方向以及偏航方向來確定所述飛行器(50 )的對準(zhǔn)，尤其是其中，所述對準(zhǔn)的確定是利用指配給所述飛行器(50)的內(nèi)部傳感器單元(54)來執(zhí)行的，尤其是，利用傾斜傳感器、磁強(qiáng)計(jì)、加速度傳感器、偏航速率傳感器和/或速度傳感器來執(zhí)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的大地測量參照方法， 其特征在于， -在所述方法的范圍內(nèi)，所述定位信號(55)，尤其是表示所述參照點(diǎn)位置的所述偽衛(wèi)星信號(55)由所述參照部件(100)發(fā)射，并且所述定位信號(55)由所述新點(diǎn)確定部件(30)接收，并且所述相對參照信息項(xiàng)是根據(jù)所述參照點(diǎn)位置來確定的，使得所述新點(diǎn)位置(2、3)在所述絕對坐標(biāo)系下被確定， 或者 -所述相對參照信息項(xiàng)的確定是利用由所述新點(diǎn)確定部件(30)發(fā)射并且在所述參照部件(100)上反射的第二測量射束(42、42a)來執(zhí)行的，使得所述配對和/或所述新點(diǎn)位置(2,3)在所述絕對坐標(biāo)系下被確定，尤其是測量目標(biāo)點(diǎn)的位置。
12.一種用于權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測量系統(tǒng)(I)的自動的、無人駕駛的、可控制的飛行器(50)，尤其是無人駕駛飛機(jī)，其中，所述飛行器(50)可相對于所述新點(diǎn)確定部件(30)在空間上自由移位，尤其是可在位置上大致固定地定位， 其特征在于，所述飛行器(50)攜帶了用于提供移動參照點(diǎn)(23、23a、23b)的參照部件(100)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測量系統(tǒng)(I)的飛行器(50)， 其特征在于， -用于控制所述飛行器(50)的控制數(shù)據(jù)是可接收的，和/或 -用于控制所述飛行器(50)的所述控制數(shù)據(jù)可由處理單元根據(jù)可接收的參照信息項(xiàng)導(dǎo)出，以確定絕對參照點(diǎn)位置，尤其是其中，可以由指配給所述飛行器(50)的傳感器單元(54)來確定飛行器對準(zhǔn)，尤其是其中，所述絕對參照點(diǎn)位置和所述相對參照信息項(xiàng)能夠由所述處理單元鏈接起來，使得可以生成配對， 和/或 所述飛行器(50)以這樣的方式來實(shí)現(xiàn)，即， -所述移動參照點(diǎn)(23、23a、23b)可通過所述飛行器(50)在空間上移位，尤其是可大致在位置上固定定位，使得能夠生成許多參照點(diǎn)(23、23a、23b)和配對，和 -所述飛行器(50)可在海拔Im至IOOOm的范圍，尤其是2m至50m的范圍內(nèi)移位和定位， 和/或 所述參照部件(100)具有用于發(fā)射定位信號(55)的偽衛(wèi)星模塊(53)，所述定位信號(55)用于確定所述相對參照信息項(xiàng)，尤其是用于確定在絕對坐標(biāo)系下的新點(diǎn)位置(2、3)， 和/或 所述參照部件(100 )具有反射器(57 )，所述反射器(57 )用于尤其是通過利用激光射束瞄準(zhǔn)所述反射器(57)來確定所述相對參照信息項(xiàng)，使得能夠在所述絕對坐標(biāo)系下確定所述配對和/或所述新點(diǎn)位置(2、3)，尤其是可測量目標(biāo)點(diǎn)的位置。
14.一種無人駕駛的、可控制的、自動飛行器(I)的用于攜帶權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測量系統(tǒng)(I)的參照部件(100)的用途。
15.一種存儲在機(jī)器可讀載體上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，或由電磁波具體實(shí)施的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號，其具有用于尤其是當(dāng)該程序在電子數(shù)據(jù)處理單元中執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的方 法的程序代碼。
【文檔編號】G01S19/51GK103477187SQ201280017988
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月14日
【發(fā)明者】伯恩哈德·麥茨勒 申請人:赫克斯岡技術(shù)中心