专利名称：远程测距超站仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程测距技术，特别是一种远程测距超站仪。
背景技术：
各类工程测量中，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)-实时动态差分法(Real-time kinematic, RTK)测量仪、全站仪等设备一般独立使用。但GPS测量要求顶空必须通视，全站仪测量要求以控制点设站、定向以及长距离测距需配置合作目标，在测量中有局限性。超站仪是集合全站仪测角功能、测距仪功能和GPS定位功能，不受时间地域限制，不依靠控制网，无须设基准站，没有作业半径限制，单人单机即可完成全部测绘作业流程的一体化的测绘仪器，它克服了目前国内外普通使用的全站仪、GPS、RTK技术的众多缺陷。目前，国内外能够生产超站仪的厂家较少，主要是瑞士徕卡公司。该公司的超站仪采用的操作系统为徕卡专用系统，测距采用的是红外相位式测距技术，测程在棱镜模式下最远可达3公里，在无合作目标(柯达标准白板90%反射率)时，最远可达500m。目前的超站仪主要存在以下两个缺点I)现有超站仪的操作系统为专用非开放式系统，用户不能根据测量工作需求进行二次开发及相应的功能拓展。2)在测距方面，主要采用红外或激光相位式测距，其测程较短，使工作半径受到限制，应用范围较小。
实用新型内容本实用新型的目 的是针对现有技术存在的不足，提供一种远程测距超站仪，实现了用户可根据测量工作需求进行系统的二次开发，全站仪与GPS装置测量数据共享等功能，在长距离测量方面能够发挥很好的效果。本实用新型的技术方案如下一种远程测距超站仪，其特征在于，包括全站仪、全球定位系统GPS装置和连接器；所述全站仪和GPS装置通过所述连接器相连接，并连接电源；所述全站仪中心与所述GPS装置中心同心。进一步地，所述全站仪包括包覆在外壳内的主控电路、测角模块、测距�？�、软件�？�、电源以及WinCE操作系统�？椋凰霾饨悄？�、测距�？�、软件模块、WinCE操作系统�？榉直鹩胨鲋骺氐缏返缌樱鲋骺氐缏泛偷缭吹缌�。进一步地，所述外壳包括GPS壳体、所述连接器、测角装置、测距装置、垂直制微动手轮、水平制微动手轮、三角基座、触摸屏和键盘；所述全站仪的上端设有所述连接器，所述连接器的上端设有所述GPS壳体；所述测距装置设置于所述全站仪的中间，所述测距装置一侧设有所述测角装置，另一侧设有所述垂直制微动手轮和水平制微动手轮；所述测距装置下方设有所述触摸屏和键盘；所述外壳的最下端设有所述三角基座。[0012]进一步地，所述测距�？榘ㄍ毒�、电子测距单元、激光发射单元、激光接收单元；其中，所述激光接收单元设置于所述望远镜的物镜组和目镜组之间，所述激光发射单元设于所述望远镜的上方，所述电子测距单元分别与所述激光发射单元和激光接收单元电连接。进一步地，所述GPS装置中设置有实时动态差分法测量仪。本实用新型的有益效果是本实用新型提供了一种远程测距超站仪，用户可根据测量工作需求进行系统的二次开发；实现了边角联测以及长距离无合作目标测距；并且实现了全站仪与GPS装置测量数据共享，有效克服单机仪器工作中的局限性，在长距离测量方面能够发挥很好的效果；系统的�？榛杓聘擞没ё畲笙薅鹊淖杂桑愦蟛饬坑没峁┝烁憷氖褂每占�。
图1本实用新型中全站仪和GPS装置的连接关系框图；图2本实用新型中远程测距超站仪的壳体结构示意图；图3本实用新型中WinCE操作系统�？榈慕峁箍蛲迹煌�4本实用新型中测距�？楦鞯ピ恢霉叵低迹煌�5本实用新型中电子测距单元的工作原理图。
具体实施方式
远程测距超站仪，是一种由内设有RTK测量仪的GPS装置和可以测角、测距的全站仪通过连接器相结合的仪器设备。如图1所示，本实用新型中全站仪和GPS装置的连接关系框图。全站仪和GPS装置电连接；主控电路101、测角�？�102、测距模块103、软件模块104、电源以及WinCE操作系统�？樽槌扇疽牵黄渲校饨悄？�102、测距�？�103、软件�？�104、WinCE操作系统�？榉直鹩胫骺氐缏�101电连接，主控电路101和电源电连接；主控电路101连接所有模块，为各�？榧浯涿睿徊饨悄？�102用于测量各种角度；测距�？�103用于测量目标点的距离；软件�？�104用于提供的量的解决方案；WinCE操作系统�？橛糜诳刂聘鞲瞿？榈牟饬恳约按聿饬渴�。GPS装置包括GPS主控电路201、GPS天线和主板202、通讯�？�203以及GPS基准站204;其中，GPS主控电路201分别与GPS天线和主板202、通讯�？�203电连接，与GPS基准站204无线连接；GPS装置还内设有电池仓，可以自行供电。全站仪的中心与GPS装置的中心同心。全站仪还可以为GPS装置供电。如图2所示，是本实用新型实施例提供的远程测距超站仪的外壳结构示意图。本优选实施例中，远程测距超站仪的外壳包括=GPS壳体1、连接器2、测角装置3、测距装置4、垂直制微动手轮5、水平制微动手轮6、三角基座7、触摸屏和键盘8 ;全站仪的上端设有连接器2，连接器2的上端设有GPS壳体I ;测距装置4设置于全站仪的中间，测距装置4 一侧设有测角装置3，另一侧设有垂直制微动手轮5和水平制微动手轮6，垂直制微动手轮5和水平制微动手轮6用于调节超站仪以瞄准目标；测距装置4下方设有触摸屏和键盘8，触摸屏和键盘8设置在同一基板上，触摸屏和键盘8用于控制远程测距超站仪测量以及处理其测量数据；外壳的最下端设有三角基座7，三角基座7是超站仪的承载平台，支撑整个仪器。GPS装置设置于GPS壳体I内，测角模块102设置于测角装置3内，测距�？�103设置于测距装置4内，软件�？�104和WinCE操作系统模块设置于触摸屏和键盘8内；连接器2用于连接GPS装置和全站仪。如图3所示，是本实用新型中WinCE操作系统�？榈慕峁箍蛲�。本实施例中WinCE操作系统�？橹心谥糜蠾inCE操作系统，WinCE操作系统优选WinCE6. O操作系统和320x240彩色触摸屏，WinCE操作系统�？橹蠸3C6410处理器301分别电连接256M DDR存储器302和2GNADFlash芯片303 ；WinCE操作系统�？榉直鹩敫髦滞獠客ㄐ沤涌� 304(包括USB2. (KRS232、蓝牙)、大容量存储器305 (包括U盘、SD卡)、第一键盘+触摸屏306、第二键盘+触摸屏307进行通信和数据交换；另外，WinCE操作系统通过RS232与测角�？�102、测距模块103通信和数据交换连接；此外，WinCE操作系统还控制倾斜传感器、激光对点、激光照准、背光控制这些功能的实现。WinCE操作系统通过触摸屏以图形化界面完成对远程测距超站仪的操作与控制，并以图形、文字方式把GPS装置、测角�？�102、测距模块103等的测量结果显示出来。测距�？�103采用激光脉冲测距方式，实现远程无合作目标距离测量，在良好气象条件下，其测程达到5km。如图4所示，是本实用新型中测距�？楦鞯ピ恢霉叵低�。测距模块103包括望远镜、电子测距单元、激光发射单元11、激光接收单元12 ;其中，激光接收单元12设置于望远镜的物镜组13和目镜组14之间，激光发射单元11设于望远镜的上方，电子测距单元分别与激光发射单元11和激光接收单元12电连接。如图5所示，是本实用新型中电子测距单元的工作原理图。测距时，由望远镜照准目标，微处理器401发出驱动脉冲送给激光发射单元11中的激光驱动器，驱动激光器发出同频的激光脉冲，同时产生一个电脉冲信号，作为起始信号送给计时控制单元406 ;激光器发出的光脉冲经发射透镜准直，向外发射；接收透镜将被测目标反射回的光信号聚焦，送给激光接收单元12中的光电探测器转换成光电流信号，经前置放大将光电流信号转换成电压脉冲信号，分别进行脉冲峰值检测405，和经定时甄别器404转换成数字逻辑电平信号作为测量结束信号送给计时控制单元406 ;振荡器409计数脉冲后把信号也送给计时控制单元406 ;计时控制单元406根据起始和结束时刻测量激光脉冲在被测距离上的飞行时间间隔，输出的时间间隔信号同时送给微处理器401和模数转换器(A/D)407;模数转换器(A/D)407将模拟信号转换成数字信号后发送给微处理器401 ;脉冲峰值检测结果也发送给微处理器401 ;微处理401器将所有数据处理后，通过通信接口 408将距离值送给显示器显示。综上，本实施例将具有开放式的WinCE操作系统�？�、测角�？�102、测距�？�103的全站仪和GPS装置以�？榛姆绞郊傻揭黄穑ü律杓频牧悠髯楹显谝黄穑谕夤凵鲜且惶ㄈ碌囊瞧鳎髂？榭煞挚珊希萌疽呛虶PS装置既可以集成到一起以超站仪的形式工作，也可以分开独立完成测量工作。本实用新型的模块化设计给了用户最大限度的自由，胜任一切测量工作，基于本实用新型的专业化测量解决方案为广大测量用户提供了更为广阔的使用空间。基于本实用新型开发了机场净空监测仪，主要是限制净空区内物体的高度，以及为净空区内影响飞行安全的物体设置障碍物标志，保证飞机起飞、着陆和复飞的安全，并定 期进行监测。
权利要求1.一种远程测距超站仪，其特征在于，包括全站仪、全球定位系统GPS装置和连接器； 所述全站仪和GPS装置通过所述连接器相连接，并连接电源；所述全站仪中心与所述GPS装置中心同心。
2.根据权利要求1所述的远程测距超站仪，其特征在于所述全站仪包括包覆在外壳内的主控电路、测角模块、测距�？椤⑷砑？�、电源以及WinCE操作系统�？椋凰霾饨悄？椤⒉饩嗄？�、软件�？�、WinCE操作系统模块分别与所述主控电路电连接，所述主控电路和电源电连接。
3.根据权利要求2所述的远程测距超站仪，其特征在于所述外壳包括GPS壳体、所述连接器、测角装置、测距装置、垂直制微动手轮、水平制微动手轮、三角基座、触摸屏和键盘；所述全站仪的上端设有所述连接器，所述连接器的上端设有所述GPS壳体；所述测距装置设置于所述全站仪的中间，所述测距装置一侧设有所述测角装置，另一侧设有所述垂直制微动手轮和水平制微动手轮；所述测距装置下方设有所述触摸屏和键盘；所述外壳的最下端设有所述三角基座。
4.根据权利要求1所述的远程测距超站仪，其特征在于所述测距�？榘ㄍ毒�、电子测距单元、激光发射单元、激光接收单元；其中，所述激光接收单元设置于所述望远镜的物镜组和目镜组之间，所述激光发射单元设于所述望远镜的上方，所述电子测距单元分别与所述激光发射单元和激光接收单元电连接。
5.根据权利要求1所述的远程测距超站仪，其特征在于所述GPS装置中设置有实时动态差分法测量仪。
专利摘要本实用新型涉及一种远程测距超站仪，包括全站仪、全球定位系统GPS装置和连接器；全站仪和GPS装置通过连接器相连接；采用WinCE操作系统�？楹吐龀寮す獠饩嗄？椋迪至吮呓橇庖约俺ぞ嗬胛藓献髂勘瓴饩啵约叭疽怯隚PS装置测量数据共享，有效克服单机仪器工作中的局限性，在长距离测量方面能够发挥很好的效果。
文档编号G01S17/08GK202886603SQ20122057603
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者刘德斌, 邢亚兰, 杨翠云, 宋春阳, 郑慧, 王旭华, �？�, 王雪强 申请人:北京博飞仪器股份有限公司
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