[发明专利]一种两角定位测距、测高装置及测量方法

权利要求书

1.一种两角定位测距、测高装置，包括三角架，其特征在于，三角架的顶部固定有安装板，安装板上通过第一转座设有可水平转动的测量平台，测量平台上设有第一测量组件和第二测量组件，第一测量组件包括第一激光瞄准具和第一角度传感器，第一激光瞄准具通过第二转座可转动地设于测量平台上，第一激光瞄准具可绕设于第二转座上的第一转轴在竖直面A内转动；第一角度传感器安装在第一激光瞄准具上，用于测量第一激光瞄准具的竖直转角；第二测量组件包括第二激光瞄准具和第二角度传感器，第二激光瞄准具通过第三转座可转动地设于测量平台上，第二激光瞄准具由第三转座带动水平转动，且可绕设于第三转座上的第二转轴在竖直面B内转动，竖直面A始终垂直于测量平台的前、后边线，竖直面B由第三转座带动水平转动；第二角度传感器安装在第二激光瞄准具上，用于测量第二激光瞄准具的水平转角；安装状态下，第一转轴和第二转轴的中心轴线共线且平行于测量平台的前、后边线。

2.根据权利要求1所述的一种两角定位测距、测高装置，其特征在于，第二转座包括固定座、固定安装在固定座顶部的U形支架及可转动地水平穿过U形转动架两侧壁的第一转轴，第一激光瞄准具的底部设有第一支耳，第一支耳固定套装在第一转轴上与第一转轴同步转动。

3.根据权利要求1所述的一种两角定位测距、测高装置，其特征在于，第三转座包括转座本体、固定在转座本体转动部顶部的U形转动架及可转动地水平穿过U形支架两侧壁的第二转轴，第二激光瞄准具的底部设有第二支耳，第二支耳固定套装在第二转轴与第二转轴同步转动。

4.根据权利要求1所述的一种两角定位测距、测高装置，其特征在于，测量平台上安装有水平仪，安装板与测量平台之间设有调平螺丝。

5.根据权利要求1或4所述的一种两角定位测距、测高装置，其特征在于，第一测量组件还包括激光测距仪，激光测距仪固定安装在第一激光瞄准具上。

6.根据权利要求5所述的一种两角定位测距、测高装置，其特征在于，测量平台上还安装有蓄电池及控制器，控制器包括壳体，壳体外侧设有显示屏及模式切换开关，壳体内设有中央处理器，中央处理器分别与显示屏、模式切换开关、激光测距仪、第一激光瞄准具、第一角度传感器、第二激光瞄准具及第二角度传感器连接；蓄电池用于向控制器供电。

7.用于权利要求1所述一种两角定位测距、测高装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.1)调平测量平台；

7.2)水平转动测量平台的同时调节第一激光瞄准具的仰角，使第一激光瞄准具对准目标待测物；记录第一角度传感器测量的第一激光瞄准具的仰角α；

7.3)水平转动第二激光瞄准具的同时调节第二激光瞄准具的仰角，使第二激光瞄准具对准目标待测物；记录第二角度传感器测量的第二激光瞄准具的水平转动角度θ1；

7.4)此时，第一激光瞄准具、第二激光瞄准具及目标待测物之间的连线形成一个直角三角形；自上而下观察，第一激光瞄准具到第二激光瞄准具的为距离L，第一激光瞄准具到目标待测物的距离为S1，第二激光瞄准具与测量平台的边线的夹角为θ；

则根据下式计算得出目标待测物到第一激光瞄准具的直线距离S及目标待测物相对于第一激光瞄准具所在水平面的垂直距离h为：

S＝S1/cosα (1)

S1＝L*tanθ (2)

h＝S1*tanα (3)

式中：

S1为目标待测物到第一激光瞄准具的直线距离在水平面的投影长度；

L为第一激光瞄准具与第二激光瞄准具的间距；

θ＝90°-θ1。

8.用于权利要求6所述一种两角定位测距、测高装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.1)调平测量平台；

8.2)点击模式切换开关，选择测量模式；

8.3)当选择第一测量模式时，水平转动测量平台的同时调节第一激光瞄准具的仰角α，使第一激光瞄准具对准目标待测物；此时，第一角度传感器测量出第一激光瞄准具的仰角α并将所测得的角度值传输给中央处理器，激光测距仪直接测量出目标测试物到第一激光瞄准具的直线距离S并将测量的距离值传输给中央处理器，中央处理器根据下式计算出目标待测物对应的垂直高度h，并将高度值h及直线距离S在显示屏上显示出来；

h＝S*sinα (4)

8.4)当选择第二测量模式时，包括以下步骤：

8.4.1)水平转动测量平台的同时调节第一激光瞄准具的仰角，使第一激光瞄准具对准目标待测物；第一角度传感器测量第一激光瞄准具的仰角α并将测量值传输给中央处理器；

8.4.2)水平转动第二激光瞄准具的同时调节第二激光瞄准具的仰角，使第二激光瞄准具对准目标待测物；第二角度传感器测量第二激光瞄准具的水平转动角度θ1并将测量值传输给中央处理器；

8.4.3)此时，第一激光瞄准具、第二激光瞄准具及目标待测物之间的连线形成一个直角三角形；自上而下观察，第一激光瞄准具到第二激光瞄准具的为距离L，第一激光瞄准具到目标待测物的距离为S1，第二激光瞄准具与测量平台的边线的夹角为θ；

则中央处理器根据下式计算得出目标待测物到第一激光瞄准具的直线距离S及目标待测物相对于第一激光瞄准具所在水平面的垂直距离h，并将直线距离S及垂直距离h显示在显示屏中；

S＝S1/cosα (1)

S1＝L*tanθ (2)

h＝S1*tanα (3)

式中：

S1为目标待测物到第一激光瞄准具的直线距离在水平面的投影长度；

L为第一激光瞄准具与第二激光瞄准具的间距；

θ＝90°-θ1。