[发明专利]一种全站仪仿真教学装置

说明书

本发明涉及距离、角度测量技术领域，具体涉及一种全站仪仿真教学装置，包括全站仪机体和安装在全站仪机体上的精瞄视景模块，全站仪机体的顶部设有提手，提手上安装有用于固定粗瞄视景屏的固定支架，粗瞄视景屏用于显示PC训练终端传输的模拟人眼看到的粗瞄画面，固定支架上设有旋转结构，旋转结构用于使粗瞄视景屏相对于提手旋转，以使粗瞄视景屏的显示画面朝前或者朝后，配合全站仪机体和精瞄视景模块的盘左、盘右操作。本发明不仅可以进行精瞄训练，而且还可以模拟粗瞄训练，教学功能更加强大，弥补了教学装置由于设置在室内而无法使学生进行粗瞄观察的缺陷，更加贴近真实的全站仪教学过程，能够提高学生对于全站仪的全面掌握训练程度。

技术领域

本发明涉及距离、角度测量技术领域，具体涉及一种用于教学的全站仪仿真装置。

背景技术

全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪，目前广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

目前，很多高校相关专业开设有全站仪教学课程，全站仪的实践课教学环节普遍存在一些问题：（1）测量工作需多人协同作业，受协同条件和安全方面的限制，难以开展单人实操训练；（2）大部分测量课程的实习场地都选用学生所在校区的校园内，而工程形式多样，分布广泛，实践教学时学生无法前往真实工地开展实测；（3）受课程时长、天气限制，难以开展实时训练；（4）全站仪属于高精度仪器设备，成本高、易损坏，无法做到人手一台进行实训；（5）传统的测绘实践教学一般集中开展，实习时一名老师对多名学生，无法照顾到每名学生的训练效果。总的来说，全站仪的传统教学模式和教学手段呈现单一化和落后化，与高速发展的数字化时代脱轨。

对此，授权公告号为CN206339231U的中国实用新型专利公开了一种测绘仪器仿真模型装置，包括全站仪仿真模型装置、手机安装装置、操作面板仿真装置、传感器信号采集装置和服务器（即PC训练终端），其中全站仪仿真模型装置包括全站仪仿真模型和角度传感器，全站仪仿真模型包括全站仪机体、望远镜、提手、垂直制动旋钮、基座、水平制动旋钮。手机安装装置内嵌在望远镜中，手机（即精瞄视景屏）安装在望远镜的物镜前，组成了精瞄视景模块。使用时旋转旋钮，角度传感器可测得角度变化信号，传感器信号采集装置采集信号，传输到PC训练终端，程序后台对操作信号进行视角转换和测量数据处理，并把虚拟全站仪的目镜的视角场景数据传输到全站仪仿真模型中的手机屏幕。

上述测绘仪器仿真模型装置实现了虚拟仿真技术与工程测量教学相结合，通过角度传感器、传感器信号采集装置和PC训练终端的配合，将旋转旋钮的操作所带来的实际调节效果最终显示在手机屏幕中，模拟人实际操作全站仪时旋转旋钮之后所能看到的调节效果画面，可在室内进行仿真教学，能够解决上述一系列的技术问题。

但是，上述测绘仪器仿真模型装置只能训练学生对于精瞄视景模块的运用，而在全站仪的实物教学中，在进行精瞄操作之前，实际上是需要先进行粗瞄操作，利用实物全站仪上的粗瞄准器对准目标，大致确定瞄准方向，这个过程中由于全站仪布置在户外，因此操作人员能够观察到远处的实物景象。然而在仿真教学时，仿真模型装置是放置在实验室内，不会搬运到现场，而且被测目标也不存在实物，都是PC训练终端传输给手机屏幕所显示的画面，因此无法再进行粗瞄训练。

但是，若因此就不进行粗瞄训练的话，学生对于全站仪的全面掌握训练就会出现折扣，无法达到完全完善的教学目的，也即，现有测绘仪器仿真模型装置的功能不完备，无法实现更加丰富、更加全面的教学功能，影响学生对于全站仪的全面掌握程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅能进行精瞄训练，而且还能进行粗瞄训练，教学功能更加强大，能够提高学生对于全站仪的全面掌握训练程度的全站仪仿真教学装置。

为实现上述目的，本发明中的全站仪仿真教学装置采用如下技术方案：