[發明專利]具有大地測量裝置的用于識別目標單元的大地測量系統和方法

有效

• 申請號: 201080009964.2
• 申請日: 2010-02-19
• 公開（公告）號: CN102341671A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: M·加格爾;J·萊斯;D·尼德爾;M·施羅德;保羅·本茨
• 申請（專利權）人: 萊卡地球系統公開股份有限公司
• 主分類號: G01C1/02
• 分類號: G01C1/02;G01C15/00;G01C15/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;張旭東

本發明涉及根據權利要求1前序部分的具有大地測量裝置和作為多個目標對象中的一個的目標單元的大地測量系統，并且涉及根據權利要求12前序部分的通過大地測量裝置識別目標單元的方法。

為了測量一個或者更具體地多個目標點，自古以來已知多種大地測量裝置。在這種情況下，從測量裝置到待測量目標點的距離和方向或者角度被記錄，并且具體地，測量裝置的絕對位置和可能存在的基準點被檢測為空間標準數據。

這種大地測量裝置的通常已知示例包括經緯儀、視距儀和全站儀，全站儀也稱為電子測速儀或計算機測速儀。公開文獻EP?1686350中例如描述了現有技術中的一種大地測量裝置。這種裝置具有允許相對于所選目標確定方向和距離的基于電傳感器的角度和距離測量功能。在這種情況下，在裝置的內部參照系統中確定角度和距離變量，并且如果合適的話，還需要將角度和距離變量與外部參照系統相鏈接以用于絕對位置確定。

在很多大地測量應用中，通過定位在點處的專用配置的目標對象測量點。專用配置的目標對象通常包括具有可標定標記的鉛垂尺或用于限定測量路徑或測量點的反射器。中央大地測量裝置因此還能夠測量相對大量的目標對象，盡管這使得目標對象的識別成為必需。在這種測量任務的情況下，為了控制測量過程并且為了定義或記錄測量參數，在目標對象(更具體地，目標對象處的手持數據獲取裝置)和中央測量裝置之間傳輸多個數據、指令、語音和其它信息。這種數據的示例包括目標對象的標識、鉛垂尺的傾斜、反射器在地面之上的高度、反射器常數或諸如溫度或氣壓的測量值。

作為大地測量裝置的現代全站儀附加地具有微處理器，用于數字進一步處理和存儲所檢測的測量數據。這些裝置一般具有緊湊的一體設計，其中裝置中通常存在同軸距離測量元件，并且還存在計算、控制和存儲單元。根據全站儀的發展階段，可以附加地集成標定(targeting)或瞄準裝置的動力化以及用于自動目標尋找和跟蹤的裝置。

EP?0?465?584、JP?05322569、JP?07103761和DE?195?28?465中描述了用于跟蹤用作目標的反射器的用于大地測量裝置的跟蹤裝置的示例。

用于自動(更具體地，粗略)目標尋找的裝置例如使用諸如經緯儀的大地測量裝置發射的垂直和/或水平扇出(fanned-out)激光束。在經緯儀繞垂直或傾斜軸運動期間，如果設置在目標站處的反射器被撞擊(imping?on)，并且因此激光束的部分被回射，則設置在經緯儀的望遠鏡中的接收光電二極管產生信號，借助于該信號，望遠鏡的驅動然后停止。在這種情況下，有利的是，系統可能對位于視場中的所有反射器作出反應，因此例如還對存在但是不關注的另外的目標單元、或者諸如車輛的反射膜、反射器、窗玻璃或類似物品的干擾反射器作出反應。

專利說明書CH?676042公開了一種具有扇形發射器和接收器的裝置，該裝置容納在可旋轉測量頭中。發射單元在光扇中發射光脈沖，并且相應地關于角度信息而評估反射脈沖。

CH?676?041中描述了以上用于粗略確定目標坐標的目標尋找裝置的發展。這涉及與用于精細測量的光電子裝置的組合。實際目標尋找裝置二維地跨越(span)用于粗略測量目標點位置的兩個相互垂直的扇，然后能在沒有目標尋找過程的情況下執行通過第二裝置的隨后精細測量。

在大多數情況下，通過無線電話或無線電數據傳輸手動地支持尋找過程。在文獻DE?197?334?91中描述的裝置的情況下，使用裝配到目標對象的附加光接收單元檢查視距儀的尋找束是否撞擊目標對象。如果尋找扇被接收，則目標對象通過無線電數據傳輸向視距儀傳送(communicate)擊中(hit)消息，于是尋找停止并且實現精細標定。具體地，在這種情況下，在接收第一次擊中消息之后，視距儀開始反方向旋轉。如果來自發射器單元的光束第二次撞擊接收器，則進而向視距儀報告反饋消息。基于視距儀的電子單元中的兩次擊中之間經過的時間，確定目標對象的位置。

US?6,295,174中展現了一種棱鏡裝置，具有用于從大地測量裝置到棱鏡裝置的光傳輸的附加接收裝置。在這種情況下，輻射通過光路從反射器的區域耦合出并發射到軸向平行設置的接收器的接收區域。由發射不同顏色的光的兩個LED指示接收狀態。

EP?1?734?336公開了一種具有目標單元的測量系統，目標單元具有反射器，還具有光接收器和發射器。該文獻提出使用目標單元的光發射器以及其它來支持自動目標尋找過程。因此，在接收尋找或測量輻射之后，目標對象能夠借助于目標單元的發射器將專用標識(例如，反射器型號或反射器類型)傳送回測量站。測量站因此能夠識別尋找的目標對象，并且關于目標對象最佳地配置其自身。