[发明专利]一种自动化基线测量系统

说明书

技术领域

本发明属于信息控制技术领域，具体涉及一种自动化基线测量系统。

背景技术

基线测量，是指精确测量地理坐标系下两点之间的绝对位置信息，在这里，绝对位置信息是指地理坐标系下某一点相对确定点的方位角、高低角、距离以及所确定点的经纬度、高程等信息的总和。精确的测量基线是实现信息精确控制以及信息融合的关键。

目前，现有技术中较为先进的基线测量的技术为：GPS或BDS基线测量，其原理是：利用GPS或BDS定位装置测量得到两点的地理坐标；计算出地心直角坐标系下，两点在地心系中的坐标；以确定点为原点建立本地直角坐标系，然后再通过选择使用球极投影法、地理坐标变换法或坐标平移法等，计算获得待测点与确定点之间的绝对位置信息。

这种方法的缺点在于：

(1)此测量方法是利用测量得到的地理坐标，通过采用坐标变换法计算获得两点位置关系信息，虽然利用高阶近似提高了精度，但引入的系统误差较大，很难满足信息融合或信息控制的精度要求。特别是当两点的距离较近(比如两点相距500m)时，其误差更难以满足精确控制的要求。

(2)基线数据的获取需经过第三方软件的解算。

(3)此种测量方案是利用测量加解算的方式获取基线信息，效率低，耗时间。

(4)此种测量方案没有信息输出接口，获取的位置信息不能作为信息源直接被第三方使用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种自动化基线测量系统，实现自动化定位、测角和测距，提高基线测量的自动化程度和精度。

为解决上述技术问题，本发明的自动化基线测量系统采用的技术方案是包括机壳、设置在所述机壳内部的数据处理及控制模块及与所述数据处理及控制模块电连接的定位模块，所述自动化基线测量系统还包括与所述数据处理及控制模块电连接的光学测距模块、角度测量模块、测量数据显示模块和/或测量数据接口模块。

所述光学测距模块为红外测距模块，包括设置在所述机壳内的距离传感器和与所述距离传感器配合使用的角反射器，所述距离传感器包括红外发射机、红外接收机、红外光学组件、信号处理器。

所述红外光学组件包括设置在所述机壳前端的红外收发光学镜头。

所述机壳上端设置有瞄准所述角反射器的白光观瞄装置。

所述机壳下端设置有吸盘。

所述机壳上还设置有启动所述定位模块、所述红外测距模块、所述角度测量模块进行测量的工作按键。

所述工作按键是同步启动所述定位模块、所述红外测距模块、所述角度测量模块开始测量的单一按键。

所述机壳内部同时设置有测量数据显示模块和测量数据接口模块时，所述机壳上设置有与所述测量数据显示模块电连接的LCD显示屏，以及与所述测量数据接口模块电连接的对外数据接口插座。

所述定位模块为GPS和北斗卫星定位模块，所述机壳上设置有与所述GPS和北斗卫星定位模块电连接的GPS天线和北斗天线。

所述数据处理及控制模块采用微控制器STM32F100R1，所述角度测量模块采用10轴MPU9250陀螺仪卡尔曼角度测量模块。

本发明的有益效果是：本发明提供的自动化基线测量系统，定位模块、光学测距模块、角度测量模块同时工作，定位模块将获取的经纬度等信息传输给数据处理及控制模块，光学测距模块测量待测点与基点之间的距离，并将距离数据传输给数据处理及控制模块。角度测量模块测量待测点在地理坐标下的姿态值，比如方位角和俯仰角等，并将姿态值传输给数据处理及控制模块，数据处理及控制模块分别对输入的经纬度、姿态值及距离数据等信息进行平滑滤波并输出，获得高精度的上述信息。本发明实现自动化定位、测角和测距，提高基线测量的自动化程度和精度，并且将经纬度、姿态值及距离数据进行数据融合，测量效率高、误差小。

进一步优选地，光学测距模块为红外测距模块，利用获取发射信号与接收信号之间的相位差值作为距离换算的依据，经多次检相，然后求平均值，滤波运算后得到距离数据，进一步保证了测量的距离数据精确。

进一步优选地，设置的吸盘，既可以将本发明吸附于其它伺服瞄准机构上，也可以作为独立的装置，比如置于摇动式三脚架上。

进一步优选地，本发明的启动采用一键式设计，方便对本发明的操作，进一步提高了本发明测量的效率。

进一步优选地，本发明还设置有测量数据接口模块，该测量数据接口模块能够将经纬度、姿态值及距离数据进行有效输出，供第三方使用。

附图说明