[发明专利]用于测量和远程控制的移动场控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以手持的移动场控制器，根据权利要求1的前序部分描述，该场控制器和一个可以远程控制的大地测量装置一起组成用于大地测量的系统。

背景技术

自从古代开始，已知用于勘测一个目标点特别是多个目标点的多种大地测量装置。这里，从绝对位置已知的测量装置到待测量的目标点的距离和方向或角度被记录为空间标准数据。这类大地测量装置的众所周知的现代示例是视距仪和全站仪，也被称作电子视距仪或电脑视距仪。现有技术中的大地测量装置在例如EP1686350的文献中进行了描述。

发明内容

通常会出现的情况是由于障碍物阻挡了视线导致测量装置不能直接地瞄准目标点，例如，界标。因此，在许多大地测量应用中，依靠在目标点上放置的特别实现的目标对象来测量该目标点。根据现有技术，这些目标对象包括作为对象支承件的测竿(rod)组成，所述测竿具有可被瞄准的标记或作为瞄准对象的回射器。基于测量的目的，这个带有目标点的垂直测竿(plumb rod)的末端与地面接触并且保持正交以确定方向。这样，为了确定距离，通过将测竿围绕其纵轴旋转的方式使测竿水平对准，使得标记或回射器将测量装置发出的光信号反射回所述测量装置。另选地，使用360°反射器，这种反射器从任意水平准线将发出的光信号反射回去。这个过程需要两个用户：一个用户操作测量装置，另一个用户放置并扶住目标对象。

为了让用户自己能够进行大地测量，根据现有技术的全站仪采用了使目标光学单元机械化、自动目标搜寻和跟踪并且远程控制整个设备的手段，这样做的结果是使得测量可以在目标点处通过适合的远程控制单元来执行测量。现代全站仪还包括用于对已记录的测量数据进行进一步的数字处理和存储的微处理器以及用于与诸如数据记录装置的外部周边组件建立无线连接的无线数据接口，特别地，其可以实现为场计算机。利用该数据接口，全站仪能够发射记录和存储的数据以在外部进一步处理，将外部记录的测量数据读入全站仪以储存和/或进一步处理，输入或输出远程控制全站仪或其它外部组件的远程控制信号(特别是在移动场应用中)。现代的装置可以包括与目标方向对准的照相机以记录图像，其中，被记录的图像可以在显示/控制单元的显示器和/或在诸如场计算机的用于远程控制的外围装置的显示器中显示为实时图像。

在此，特别地，目标反射器可以通过在远程控制单元的显示器上向用户显示的实时图像来瞄准。因此，用户能相应地将全站仪与基于实时图像并从其中确定的期望的目标对齐。

在现有技术中，适用于远程控制的合适的外围设备具有用于与全站仪或其它外部设备无线通信和数据传输的无线数据接口以及具有适合的控制软件的控制单元。接收到的数据可以通过评估单元进行评估并且通过如电子显示器的输出单元向用户显示。此外，用户能够通过诸如键盘或触摸显示屏等输入单元与远程控制单元通信并进而与测量装置通信。因此，用户可以从待测量的目标点进行初始化并执行测量，并记录测量的结果。通过全站仪、场控制器或外部存储器中的存储，可以在以后对数据进行访问。这种装置的示例是莱卡地理系统(Leica Geosystems)生产的场控制器CS10和CS15。

单人操作的测量系统通过组合大地测量装置、远程控制单元和目标对象支架而获得。在这种情况下，目标对象支架通常也用作远程控制单元的支架，即，场控制器可以通过合适的固定器附接到垂直测竿。

总体而言，将这种测竿用于大地测量的缺点是运输和携带通常长度超过两米且笨重的测竿对于用户来说是很麻烦的，并且在诸如林地的难以通过的地形中非常费力。此外，对于用户来说，垂直地竖起测竿需要消耗一定的时间并且在测量过程中使测竿保持垂直非常费力。测竿在目标点上的不正确设置是错误确定位置的原因。

另一个缺点是，大地测量中的目标点可能在测竿无法在该目标点上垂直定位或根本无法接触到的位置，例如，目标点在一个建筑物的角落，或者在全站仪和目标对象间存在如灌木和树木等可见的障碍物，或者用户无法进入目标点周围区域等。上述几种情况下需要特殊的测量方法，这样也会额外增加时间。

US6381006B1公开了一种使测量难以接近的目标点成为可能的方法和相应的装置。为了这个目的，垂直测竿配备了至少两个传感器元件，通过一个或更多个例如大地测量装置的参考站来确定所述传感器的绝对位置。此外，垂直测竿具有距离测量装置，该距离测量装置用于测量该距离测量装置和待测量的目标点之间的距离。传感元件和距离测量装置的相对位置以及距离测量的方向使已知的。因此，通过测得的距离和测得的传感器元件的绝对位置，可以来计算目标点的绝对位置。