[发明专利]大地测量系统和操作大地测量系统的方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2011年10月18日在德国提交的、名称为“GEODAETISCHES MESSSYSTEM UND VERFAHERN ZUMBETREIBEN EINES GEODAETISCHEN MESSSYSTEMS”的德国专利申请第102011116303.8号的优先权，其全部内容在此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种大地测量系统，和一种操作大地测量系统的方法。特别地，本发明涉及一种大地测量系统，其包括地面测量仪器，以及用于全球导航卫星系统的天线和接收器。

背景技术

目前，使用全球导航卫星系统的大地测量方法可达到亚厘米级定位精度。该精度尤其通过使用如差分测量(differential measurement)方法或多通道接收器的技术来实现。在差分测量方法中，同时进行使用两个装置的测量。多通道接收器可接收多个卫星的信号。

使用全球导航卫星系统以进行大地测量的另一个好处是不需要个别测量仪器之间的视线连接。而且，与相似精度的地面测量相比，天气和一天的时间状况对于这种测量不太重要。

然而，在障碍物的近邻位置，全球导航卫星系统的信号接收可能会比较差。所述障碍物例如可以是叶子或砖砌结构。

因此，应用不同测量技术的结合(例如地面测量技术和使用全球导航卫星系统的测量系统的结合)是有利地。

发明内容

本发明提供了一种用于高效执行大地测量的大地测量系统。本发明进一步提供了一种用于操作这种大地测量系统的方法。

实施例提供了一种大地测量系统，包括：第一测量单元和第二测量单元；其中第一和第二测量单元中的每一个被构造为执行测量以获取各自测量单元的定位数据。该大地测量系统进一步包括第一倾角仪，用于获取第一倾角仪的倾角数据，该倾角数据表示在第一测量单元测量的垂直倾角；以及第二倾角仪，用于获取第二倾角仪的倾角数据，该倾角数据表示在第二测量单元测量的垂直倾角。该大地测量系统构造为，根据第一倾角仪和第二倾角仪的倾角数据，确定在相对于大地测量系统的垂直调整(verticaladjustment)的水平面中第一倾角仪和第二倾角仪之间的相对方向角(orientation angle)。

因此，提供了一种大地测量系统，其允许获取有关第一测量单元相对于第二测量单元的方向的信息。

该大地测量系统例如可由多个大地测量单元组成，多个大地测量单元彼此可拆卸地连接。在测量单元被分开并且重新连接之后，该大地测量系统可在相对于大地测量系统垂直调整的水平面中确定测量单元之间的相对方向角。大地测量系统可包括耦合系统，其被构造为使得第二测量单元可拆卸地耦合到第一测量单元。该耦合系统可包括螺纹连接、锁定连接和/或夹紧连接。该第一和/或第二测量单元可被构造为手提式单元，其可拆卸地连接到剩余的大地测量系统上。

该第一和/或第二测量单元可被构造为使得它们的位置可适应于单个用户的需要，如身体大小。当用户改变至少一个测量单元的位置之后，该大地测量系统可以确定在水平面中第一倾角仪相对于第二倾角仪的相对方向角。

第一测量单元可包括卫星测量系统，其被构造为通过接收全球导航卫星系统的信号来进行定位。第二测量单元可以是地面测量仪器，例如距离测量系统、经纬仪和/或全站仪。该距离测量系统可以是光电距离测量系统，尤其是激光距离测量仪器。根据定位数据可以确定大地坐标。定位数据例如是：通过卫星测量系统获得的距离测量系统与目标的距离，目标的水平角度，目标的垂直角度，测点的位置和/或高度数据。

通过确定第一倾角仪和第二倾角仪之间的相对方向角，可以将第一测量单元的定位数据和第二测量单元的定位数据与共同的坐标系关联起来。举例来说，第一测量单元是卫星测量系统，以及第二测量单元是地面测量系统。因此，基于相对方向角，可确定本地坐标系相对于全球坐标系的位置和方向。

而且，通过使用两个倾角仪的倾角数据，可能提高一个测量单元的定位精度。举例来说，第一倾角仪测量大地测量系统的杆或三脚架的垂直倾角，而第二倾角仪测量距离测量系统的距离测量轴的垂直倾角，该距离测量系统连接到杆或三脚架。基于确定的相对方向角，可以根据测得的三脚架或杆的倾角，校正距离测量单元的测得的距离。因此，可以获得准确的距离测量，即使杆或三脚架处于不完善的垂直调整中。

该第一和/或第二倾角仪可以是双轴倾角仪。第一和第二测量轴可定义一测量平面。该第一和第二测量轴可彼此垂直地定向。