[实用新型]精密摄影测量机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，特别是涉及一种精密摄影测量机器人。

背景技术

目前市场上有2类相关产品：常规测绘仪器、“精密测量机器人”。用于近景道路摄影测量数据采集的设备集成系统。

1、常规测绘仪器：

如测距仪、水准仪、平板仪、倾斜仪、沉降仪、经纬仪、全站仪(测距仪+经纬仪)、GPS定位仪以及配套使用的数传电台/GPRS/3G通信设备、超站仪(全站仪+GPS定位仪)等。全球、我国均有多家公司生产销售。常规测绘仪器均无摄影测量功能。常规测绘仪器存在的问题是：

（1）传统设备：测距仪、水准仪、平板仪、倾斜仪、沉降仪、经纬仪、标杆、棱镜等传统设备均属单一功能仪器，通过测角、测高、测距、测水准等手段的综合使用来获取测站与被测目标之间在自定义坐标下的的相对关系数据。传统设备依靠人工操作，人为误差和分段引入大地坐标的误差均大且无有效的误差改正方法。传统设备效率很低，获取一个低精度的物方三维大地坐标常常需要一队专业技术人员工作很长时间。大量耗费人力和时间，实际工作成本高。

（2）GPS定位仪：须将仪器架设在被测目标上观测，这首先需要被测目标具有架设仪器的条件，在此前提下还需投入较大的人力、物力和较长的时间，而需要测量的目标点常常并不具备架设仪器的条件。

（3）全站仪：只能在自定义坐标系内测角和测距；完全依靠人工操作，人为误差较大且无有效的误差改正方法；测量物方三维坐标时需要同时具备两个以上的已知控制点；确定正北方向须购买当地GPS控制网(如果当地存在这样的网)数据，或借助陀螺仪；引入大地坐标须借助GPS定位仪。

（4）超站仪：除测角、测距之外还能够测定自身的三维大地坐标(日本拓扑康超站仪单价60万元人民币)。超站仪存在与全站仪类似的问题。

2、“精密测量机器人”(全站仪+伺服系统，无摄影功能)：

“精密测量机器人”是新型全站仪，与常规全站仪的唯一区别是具有“ATR功能(棱镜瞄准功能)”：人工瞄准棱镜目标后，按照常规全站仪方法获取并存储这些棱镜在自定义坐标下的三维坐标数据和自身的姿态数据。人工启动伺服系统后，机器参照上次测量获取的坐标数据和姿态数据重新自动瞄准棱镜并再次获取自定义坐标下的三维坐标数据，据此扩展出一个可用于形变监测的功能。

精密测量机器人是瑞士徕卡公司的独家产品，其航向角和仰俯角的测量精度达到0.5角秒，代表了全站仪的当今全球最高水平；价格适中：当需要扫描的棱镜个数小于10时，单台售价45万元人民币；棱镜个数大于10时另作系统方案，按系统方案另外加价。

精密测量机器人无摄影测量功能且存在与全站仪类似的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全新产品，实现高性价比、低成本的精密摄影测量机器人。

本实用新型提供的精密摄影测量机器人包括遥感遥测系统、三维姿态系统和中央控制与定位通信系统，

遥感遥测系统包括精密测距单元1、红外激光光源2、成像单元3、图像处理单元4和光敏电阻17；

三维姿态系统包括仰俯姿态单元5、水平姿态单元6、航向姿态单元7、横轴8和竖轴9；横轴8的中轴线与竖轴9的中轴线相互正交且交于空间点O；

中央控制与定位通信系统包括中央处理器10、人机交互单元11、存储单元12、全球定位单元13、通信单元14、图像识别单元15和电源单元16，中央处理器10与精密测距单元1、红外激光光源2、成像单元3、图像处理单元4、仰俯姿态单元5、水平姿态单元6、航向姿态单元7、人机交互单元11、存储单元12、全球定位单元13、通信单元14、图像识别单元15、电源单元16、光敏电阻17分别连接，成像单元3连接图像处理单元4。

而且，所述三维姿态系统中，