[發明專利]一種光學大地測量設備

無效

• 申請號: 201010281806.4
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102401644A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 才長帥;劉雨蒙;石海天;李學良;高其嘉;劉建平;陳京平;吳文洲;王曉莉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍裝備研究院雷達與電子對抗研究所
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01S19/39
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種光學大地測量設備，特別是一種能提供水平真向角度的光學大地測量設備。

背景技術

目前，公知的光學大地測量設備包括經緯儀和全站儀，其中全站儀是在經緯儀基礎上加載測距設備，其測角原理與經緯儀相同。無論是經緯儀還是全站儀，都是通過重力部件獲得垂直真向角度，但不能提供水平真向角度(在地球坐標系中相對真北的水平角度)。進行大地測量時，如果要獲得目標的水平真向角度，需要借助羅盤或者差分GPS。使用羅盤時，需獲知當地的磁偏角，才能獲得水平真向角度，這種方法精度低，操作復雜；使用差分GPS需要先測量兩個點，通過實時或后處理差分獲得兩點間基線的距離和真向角度(包含水平真向角度)，然后使用現有光學大地測量設備(如全站儀或經緯儀+測距儀)測量這兩個點，經計算得到水平真向角度，這種方法精度很高，但操作更加復雜。

發明內容

為了克服現有的光學大地測量設備不能提供水平真向角度的不足，本發明提供一種光學大地測量設備，該設備不僅具有全站儀的全部功能，而且能提供所測目標的水平真向角度，操作簡單，角度精度與差分GPS方法測得的精度一致。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

該測量設備由光學模塊和定向模塊兩部分組成，定向模塊由主機模塊和校準模塊組成，定向模塊用于水平真向標定，為光學模塊提供真向角度，所述的光學模塊與主機模塊物理連接。光學模塊用以提供目標距離、目標相對零向的水平角度和相對重力方向垂直角度。所述的定向模塊采用實時差分GPS體制，該模塊分為校準模塊和主機模塊兩個部分。使用時，校準模塊作為實時差分GPS的基準站，主機模塊作為移動站。

所述的校準模塊包括：校準GPS天線和校準GPS接收機，用于接收GPS信號；發射電臺，用于發射差分信號；校準天線外殼，校準天線外殼頂面正中設置標志物，用于光學設備瞄準。

所述的主機模塊包括：主機GPS天線和主機GPS接收機，用于接收GPS信號；接收電臺，用于接收校準模塊發射的差分信號；FPGA差分解算板，用于實時解算差分數據；和主機天線外殼。

所述的FPGA差分解算板將校準模塊和主機模塊間連線的距離和真向角度通過串口電纜送至光學模塊的內存中存儲。

所述的光學模塊的表面設有置向鍵，置向鍵用于控制設備讀取光學模塊內存中的水平真向角度信息，作為當前水平角度。

所述的主機模塊和校準模塊的天線外殼為圓盤形。

本發明的有益效果是，在公知全站儀的基礎上，可直接獲得所測目標的水平真向角度，免除了使用現有光學大地測量設備獲得水平真向角度的復雜程序。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的實施例正視圖。

圖2是本發明的實施例側視圖。

圖3是本發明的實施例內部構造圖

圖中1.主機GPS天線外殼，2.提手，3.連接件，4.光學鏡頭，5.顯示屏，6.“置向”按鍵，7.標志物，8.校準GPS天線外殼，9.發射天線，10.支撐桿，11.主機GPS天線，12.FPGA差分解算板，13.接收電臺，14.串口數據線，15.內存，16.發射電臺，17.校準GPS天線。

具體實施方式

如附圖1、圖2和圖3所示，主機GPS天線外殼1通過連接件3安裝于提手2上，不用時可取下，光學鏡頭4和顯示屏5與通用全站儀一致，置向鍵6類似于通用全站儀的“置零”按鍵；標志物為一錐形體，安裝在校準GPS天線外殼8頂面正中，發射天線位于校準GPS天線外殼8下方非中心位置，支撐桿10安裝在校準GPS天線外殼8底面正中，不用時可旋下。

校準GPS天線17接收GPS衛星信號，經處理后將差分GPS信號經發射電臺16和發射天線9發射到空中；主機GPS天線11接收GPS衛星信號，接收電臺13接收來自發射電臺16的差分GPS信號，經FPGA差分解算板12計算，獲得基線信息，即主機GPS天線11相位中心到校準GPS天線17相位中心的距離和真向角度，包括水平真向角度，并將水平真向角度通過串口數據線14寫入內存15，當置向鍵6被觸發時，主機讀取內存15上的水平真向角度，置為當前光學鏡頭4的水平角度。

光學大地測量設備的使用操作步驟：

首先應使主機模塊和校準模塊都能接收到GPS信號，將校準模塊置于光學鏡頭4可觀測的盡量遠處，使用光學鏡頭4中的十字叉絲瞄準標志物7，按下置向鍵6，液晶屏5即可顯示當前水平角度，此時便完成了設備的初始化，之后就可開始大地測量工作。

校準模塊與主機模塊相距越遠，真向精度越高。一般情況下，兩模塊距離R米，真向精度為0.2°/R。例如兩模塊相距100米，則真向精度為0.002°。