[發明專利]自動水準測量

有效

• 申請號: 201280060465.5
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN104011502A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 米格爾·阿莫爾
• 申請（專利權）人: 天寶導航有限公司
• 主分類號: G01C9/02
• 分類號: G01C9/02;G01C9/06
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰;李欣

技術領域

本發明的實施方式總體涉及自動水準儀。更具體地，本發明的實施方式涉及使用自動水準儀進行高程測量的方法。

背景技術

在測繪、施工和其他應用中通常采用多種儀器來測量角度、距離和高程。舉例來說，數字水準儀通常用來提供高精度的高程測量。使用數字水準儀，相對于數字水準儀或者相對于已知的點，可以確定未知的點的高程。典型的水準測量過程包括：確定數字水準儀相對于已知點的高程(即，后視測量)，以及確定數字水準儀相對于未知點的高程(即，前視測量)。這些點之間的高程的差值可以用來確定未知點的高程。

在每個點處，數字水準儀確定在數字水準儀的水平視線和測量點之間的高程差值。這使用水準標尺來完成。數字水準儀用來確定其水平視線落在水準標尺的哪個位置，以及，水準標尺的刻度用來確定在水平視線和測量點之間的距離。

典型的水準測量過程需要一個人在測量點處握住水準標尺且另一個人在數字水準儀處執行測量。為了縮短測量時間，一些過程需要兩個人握住水準標尺-一個人用于后視測量且一個人用于前視測量。

盡管數字水準儀通常用來確定高程，然而，需要改進的方法以增大測量精度、縮短測量時間和降低測量成本。

發明內容

本發明的實施方式提供了用于確定高程的改進方法。例如，根據本發明的實施方式，確定點相對于水準儀的高程的方法包括：使用無線鏈路，將第一信號從控制器發送到水準儀。第一信號指示水準儀使水準儀的校準單元與水準標尺的參照目標自動地對齊。該方法還包括使用無線鏈路在控制器處接收第二信號。第二信號從水準儀發出且指示校準單元與參照目標對齊。該方法還包括使用無線鏈路將第三信號從控制器發送到水準儀。第三信號指示水準儀自動地確定點相對于水準儀的高程。點的高程使用水準標尺上的圖案來確定。

在一實施方式中，水準儀定位成距離所述點小于約100米。

在另一實施方式中，當所述水準儀定位成距所述點小于100米時，在小于±0.2毫米的精度范圍內確定所述點相對于所述水準儀的所述高程。

在另一實施方式中，所述校準單元被配置成圍繞所述水準儀的水平軸線獨立地旋轉。

在另一實施方式中，該方法還包括：使用所述無線鏈路在所述控制器處接收第四信號。第四信號從所述水準儀發出且提供所述點相對于所述水準儀的所述高程。

在另一實施方式中，所述水準儀包括數字水準儀。

在另一實施方式中，所述水準儀的所述校準單元執行掃描，以識別所述水準標尺的所述參照目標且使所述校準單元與所述參照目標對齊。在一些實施方式中，所述參照目標包括光學圖案，且用于識別所述水準標尺的所述參照目標而執行的所述掃描是光學掃描以識別所述光學圖案。在其他實施方式中，所述參照目標包括反射部分，以及在所述掃描期間，所述水準儀發出光且檢測從所述參照目標的所述反射部分所反射的光。

根據本發明的另一實施方式，確定點相對于水準儀的高程的方法包括：當所述水準標尺從第一位置移動到所述點時，通過所述水準儀自動地跟蹤所述水準標尺的移動。該方法還包括使用無線鏈路在所述水準儀處接收第一信號。第一信號指示所述水準儀使所述水準儀的校準單元與所述水準標尺的參照目標對齊。該方法還包括使所述水準儀的所述校準單元與所述水準標尺的所述參照目標自動地對齊。該方法還包括使用所述無線鏈路從所述水準儀發出第二信號。所述第二信號指示校準單元與所述水準標尺的參照目標對齊。該方法還包括使用所述無線鏈路在所述水準儀處接收第三信號。所述第三信號指示所述水準儀確定所述點相對于所述水準儀的所述高程。點的高程使用水準標尺上的圖案來確定。

在一實施方式中，所述水準儀通過跟蹤所述參照目標的移動，而跟蹤所述水準標尺的移動。

在另一實施方式中，所述參照目標包括反射部分，以及所述水準儀發出光且檢測從所述反射部分所反射的光以跟蹤所述水準標尺的移動。

根據本發明的另一實施方式，確定點相對于水準儀的高程的方法包括使用無線鏈路將第一信號從控制器發送到所述水準儀。第一信號指示所述水準儀，當所述水準標尺從第一位置移動到所述點時，自動地跟蹤所述水準標尺的參照目標的移動。該方法還包括使用所述無線鏈路將第二信號從所述控制器發送到所述水準儀。所述第二信號指示所述水準儀使所述水準儀的校準單元與所述水準標尺的參照目標自動地對齊，且還指示所述水準儀自動地確定所述點相對于所述水準儀的所述高程。所述點的所述高程使用所述水準標尺上的圖案來確定。該方法還包括使用所述無線鏈路在所述控制器處接收第三信號。第三信號從所述水準儀發出且提供所述點相對于所述水準儀的高程。