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专利名称：能够利用太阳定向的全站仪的制作方法
能够利用太阳定向的全站仪
技术领域：
本发明属于工程测量学领域，主要是对全站型电子速测仪的进一步改造，使其能够利用太阳定向进行工程测量。
背景技术：
随着大型工程建设的突飞猛进，对测量技术及仪器设备的要求也越来越高。全站型电子速测仪是人们在测量自动化的过程中应运而生的，它系光电测距及电子测角技术与一身，并融合现代计算机技术实现了外业测量的高精度、多功能及自动化。然而随着GPS (卫星导航系统)在测量学上的应用，全站仪的完美形象便受到很大冲击，用惯GPS的人渐渐发现全站仪的不足。例如全站仪每次测量都离不开控制点，人们不仅要在架设仪器上浪费时间，还要为后视跑很远的路，特别是在待测点与仪器不通视的情 况下，还必须通过转点测量或后方交会设站，这无疑要将仪器搬来导去，特别浪费时间和精力。在长距离导线测量的时候，全站仪更是无法与GPS相比。测量人员都知道，只要能方便准确的为仪器定向，就会大大增强仪器的灵活性。人们曾利用各种方法为仪器定向，例如指南针、陀螺仪、北极星等，但是因各种原因都不能和全站仪完美结合，只有在特殊情况不得已时才用。为了能让全站仪使用起来更加灵活方便，并且能像GPS —样进行长距离导线测量，可以利用太阳为仪器定向。这种方法让人难以接收，原因有两点一是太阳光线太强烈了，人们无法用肉眼去观察，更别说用仪器瞄准它；二是太阳的位置不仅每天都在变化，并且随着季节也在变化，人们只能利用它大致辨别方向，对于高精度的大地测量并不实用。为了解决这些问题，找到了准确计算太阳方位角的方法，并发明了一个能够瞄准太阳的镜头，从而利用太阳方便的找到地面某一点的真子午线方向为仪器定向。

发明内容本发明的目的是使全站仪能够通过太阳准确找到真子午线的方向，从而为仪器定向。本发明要解决的问题有两个第一，要让全站仪能够计算出瞄准太阳中心时候的方向与真子午线的夹角(简称太阳真方位角)；第二，要让全站仪能够准确的瞄准太阳的中心。一 计算太阳真方位角的程序步骤及公式为了方便程序设计者利用不同的计算机语言编写程序，下面给出了计算太阳真方位角的公式及程序步骤，为了便于理解，将太阳方位角的计算过程放在第6页。第一步输入测站点的大地经纬度坐标(L，B)，(规定东经为正，西经为负，北纬为正，南纬为负)如果测站点的坐标不知道，也可以用方圆500米以内的坐标近似代替；第二步将大地坐标(L，B)转换成弧度的形式；第三步输入测站点位置的当地时间t，可以利用北京时间换算，换算公式是
权利要求
1.一种能够利用太阳定向的全站仪，其特征是在普通全站仪的基础上安装一个能够计算太阳真方位角的程序和一个太阳镜头，并在仪器分划板上刻画一个圆形细丝。
2.根据权利要求I所述的计算太阳方位角的程序，其特征是能够利用测站点的当地时间和测站点的大地经纬度坐标计算出太阳方位角。
3.根据权利要求2所述的测站点的当地时间，可以利用北京时间换算得出，换算公式 是
4.根据权利要求2所述的大地经纬度坐标，可以利用高斯投影平面直角坐标及天文坐标换算出来。
5.根据权利要求2所述的太阳真方位角，其特征是太阳中心和仪器中心的连线与通过仪器中心的真子午线方向的夹角。
6.根据权利要求I所述的太阳镜头，其特征是由折光棱镜、巴德膜、滤光片、手轮、套筒、微动螺旋和管水准器等六部分组成，其中折光棱镜是由玻璃磨成的楔形圆柱体。
7.根据权利要求I所述的太阳镜头，其特征是在使用的时候安装在全站仪的物镜前面，使用完后可以方便拆卸的镜头。
8.根据权利要求I所述的太阳镜头，可以利用仪器自动照准设备替换，仪器自动照准设备是在仪器上安装一个红外探测仪，利用红外探测仪接收太阳发出的红外光，并将太阳的红外图像转变成电信号，通过仪器存储的程序指导仪器自动瞄准太阳并定向。
9.根据权利要求I所述的普通全站仪，其特征是不具备太阳定向功能的所有全站型电子速测仪。
全文摘要
能够利用太阳定向的全站仪，是在普通的全站仪上安装一个计算太阳方位角的程序和一个太阳镜头，测量人员能够利用安装在仪器上面的太阳镜头精确的瞄准太阳中心，再利用安装在仪器上面的程序准确计算出瞄准太阳中心时刻的太阳方位角，从而利用太阳为全站仪定向。
文档编号G01C1/00GK102692218SQ20121021306
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者胡吉庆 申请人:胡吉庆