[发明专利]反射器装置及其校准方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定位置和/或用于标记目标点，特别是用于建筑或大地测量的反射器装置，涉及校准方法，并涉及计算机程序产品。

背景技术

为了测量目标点，历来有众多测量系统。这里记录的空间标准数据是方向或角度，通常还有测量系统到待测量目标点的距离，特别是，除了现有的基准点以外还捕获测量系统的绝对位置。

大地测量系统的公知实例为经纬仪、视距仪和全站仪，全站仪也称为电子视距仪或计算机视距仪。例如，在公开文献EP 1686350中描述了现有技术的大地测量装置。这样的系统具有电感角和可能距离测量功能，这允许确定到选定目标的方向和距离。角度或距离变量在这里是在该系统的内部参考系内被确定，并且在适当的情况下仍然必须被链接到外部参考系，用于绝对位置确定。

对于这种测量系统的构造，已知众多不同的实施方式。例如，现代的全站仪具有微处理器，用来进行进一步的数字处理并存储所采集的测量数据。该系统通常具有紧凑和集成的结构，其中，通常在系统中存在同轴测距元件以及计算、控制和存储单元。取决于全站仪的扩展程度，还可能实现目标确定和瞄准装置以及在回射器(例如， 360°棱镜)被用作目标对象的情况下要集成的用于自动目标查找和跟踪的装置的机动化。作为人/机接口，全站仪可以具有带有显示器和输入装置(如键盘)的电子显示控制单元，其通常是具有电子数据存储装置的微处理器计算单元。显示控制单元设置有电感采集的测量数据，使得经由显示控制单元能够确定、能够光学地显示并能够存储目标点的位置。现有技术已知的全站仪还可具有用于建立到外部外围部件(例如到便携式数据采集系统)的无线电链路的无线数据接口，便携式数据采集系统尤其可构造为数据记录器或现场计算机。

为瞄准或目标确定待测量的目标点，一般的大地测量系统具有望远式瞄准器，如光学望远镜，作为瞄准装置。望远式瞄准器通常可绕竖直站立轴和水平倾斜轴相对于测量系统的底座进行转动，使得该望远镜可通过转动和倾斜与待测量点对准。除了光学观看通道，现代系统还可以有照相机，它被集成在望远式瞄准器中且被例如同轴或平行对准以便捕获图像，其中，所捕获的图像可以在显示控制单元的显示器和/或用于远程控制的外围系统(如数据记录器)的显示器上被显示为实时图像。瞄准装置的光学单元在这里可以具有手动聚焦或自动聚焦，手动聚焦例如有调节螺旋，用于调节聚焦光学单元的位置，其中，聚焦位置例如借助于伺服马达而改变。例如EP 2 219 011 中描述了这样一种大地测量系统的瞄准装置。例如，从DE 197 107 22、DE 199 267 06 或DE 199 495 80中已知用于大地测量系统的望远式瞄准器的自动聚焦装置。公开文献EP 1 081 459或EP 1 662 278中说明了大地测量系统的一般望远式瞄准器的结构。

常用的大地测量系统同时默认具有针对用作目标反射器的棱镜的自动目标跟踪功能(ATR：“自动目标识别”)。为此目的，例如另一个单独的ATR光源和对该波长敏感的特定ATR检测器(例如CCD区域传感器)，被额外集成在望远镜中。

还已知的是为目标点的连续跟踪和所述点的坐标位置确定而专门配置的测量系统。特别是在工业勘测的技术领域中，这些一般都可以整合在术语“激光跟踪器”下。目标点可以在这里表示为回射单元(例如立方体棱镜)，其使用测量装置的光学测量光束(特别是激光束)被进行目标确定。激光束以平行的方式反射回测量系统，其中，使用该设备的捕获单元捕获反射光束。这里，例如使用用于角度测量的传感器确定光束的发射或接收方向，用于角度测量的传感器与系统的偏转镜(deflection mirror)或目标确定单元相关联。此外，通过例如使用飞行时间或相位差测量捕获光束来确定该测量系统和目标点之间的距离。

针对作为测量系统的激光跟踪仪的结构，现代跟踪仪系统具有用于确定所接收的测量光束相对于所谓的伺服控制点的偏移的传感器，这日益成为标准。这种可测量的偏移可以被用于确定回射器的中心与激光束在反射器上的入射点之间的位置差异，以及用于独立于所述偏差来纠正或调整激光束的对准，使得传感器上的偏移被降低，特别是降为“零”，并且由此该光束在反射器中心的方向对准。通过调整激光束对准，可以进行目标点的连续目标跟踪，并且可以连续地确定目标点相对于测量系统的距离和位置。该调节在这种情况下可以使用偏转镜的受控对准改变和/或通过枢转包括光束引导激光光学单元的目标确定单元来实现，偏转镜借助于电机是可移动的并被设置用于偏转激光束。