[發明專利]全站儀儀器高激光測量系統與使用方法

有效

• 申請號: 201810346321.5
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108507531B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 廖孟光;李羲;李朝奎;卜璞;劉正佳
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01S17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明所要解決的問題是提高全站儀儀器高激光測量精度。全站儀儀器高激光測量系統，包括全站儀和激光位移傳感器，激光位移傳感器豎直向下安裝在全站儀基座中心處，其特征為還包括激光反射帽，反射帽上下表面均為球面，且球面曲率均與測量標志上表面球面曲率相等，激光測量儀器高時，反射帽覆蓋在測量標志球面凸起上。激光位移傳感器的激光為紅色可見光，激光位移傳感器兼作激光對中器，其與全站儀主機通過數據線相連。該系統有益效果如下：1、利用激光反射帽覆蓋測量標志上對中標志處的凹槽，消除了其給激光測距帶來的誤差；2、激光反射帽上下表面均為球面，激光反射帽的偏斜不會給激光測距帶來誤差，不必對激光反射帽進行調平，操作簡單。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，尤其是全站儀儀器高的測量。

背景技術

儀器高就是架設全站儀的地面測量控制點至儀器度盤中心點的鉛垂距離。全站儀儀器高的精度直接決定待測坐標高程以及三角高程測量的精度，對于整個測量精度的影響很大。

（1）鋼卷尺測量法

最傳統的儀器高測量方法。儀器高是量測控制點至儀器度盤中心的鉛垂距離，直接測量因不是平面的關系，存在誤差，另外鋼卷尺測量精度不高。

（2）懸高測量法

1.將全站儀架設在距離測量對象較遠處，使得測站望遠鏡到懸高點的垂直角度小于45度。因為垂直角較大的話，三角函數推算出來的高差誤差較大。2.在懸高點投影到地面上的基準點架起棱鏡。測站和地面基準點的連線，最好與懸高測量對象的走向垂直相交。3.進入全站儀的懸高測量程序，輸入棱鏡高度，瞄準棱鏡并按測量鍵，觀測測站與基準點棱鏡的距離。4.松開望遠鏡垂直方向的制動，照準棱鏡上方的懸高點，儀器會隨著垂直度盤的轉動，顯示出對應的地面點到懸高點的高差。這種測量方法操作程序繁瑣，誤差主要包括激光測距誤差、三角函數誤差、以及引進的棱鏡帶來的誤差。

（3）激光測量法

目前，有一種全站儀儀器高激光測量系統，激光位移傳感器豎直地安裝在全站儀基座下，對準地面上的測量標志，可以方便、快捷的讀取全站儀儀器高。其存在的重要問題是，忽略了測量標志上對中標志處的凹槽給激光測距帶來的毫米級的誤差。這是由于，1、激光對中時，激光中心射入到凹槽中，測量的距離可能深入到了凹槽內部，并非是到測量標志頂端表面的距離；2、凹槽內部及其周圍是凹凸不平的，導致激光反射光方向混亂，被激光接收端接收到的反射光強度和質量很差，給激光測距帶來很大誤差。

以上測量方法的測量精度均為毫米級，不適用需要精確儀器高參數的場合。為了滿足某些高程高精度測量場合，需要高精度、簡便易行的全站儀儀器高測量系統和方法。

發明內容

本發明所要解決的問題是提高全站儀儀器高激光測量精度。

全站儀儀器高激光測量系統，包括全站儀和激光位移傳感器，激光位移傳感器豎直向下安裝在全站儀基座中心處，其特征為還包括激光反射帽，反射帽上下表面均為球面，且球面曲率均與測量標志上表面球面曲率相等，激光測量儀器高時，反射帽覆蓋在測量標志球面凸起上。

激光位移傳感器的激光為紅色可見光，激光位移傳感器兼作激光對中器，其與全站儀主機通過數據線相連。

激光反射帽上表面為白陶瓷，本體材料為永久磁鐵。

激光反射帽材料為白陶瓷。

該系統的使用方法如下：

a、全站儀精平后，打開激光位移傳感器，瞄準測量標志上的對中標記進行對中；

b、對中后，將激光反射帽蓋在測量標志上，覆蓋對中標記；

c、在全站儀上讀取激光位移傳感器測得的儀器高，該儀器高需要加上激光反射帽的厚度和激光位移傳感器至全站儀度盤中心的高度，這兩部分高度為設備固定長度。