[发明专利]仿真教学用全站仪及仿真教学用全站仪的精瞄视景模块

说明书

本发明提供了一种仿真教学用全站仪及仿真教学用全站仪的精瞄视景模块，精瞄视景模块包括壳体和目镜筒，目镜筒后侧放置精瞄视景屏，前端装有目镜调焦旋钮，壳体内第一角度传感器的第一转轴和目镜筒通过第一齿轮传动结构配合，以检测目镜调焦旋钮的角度变化信号并传递至PC训练终端、由PC训练终端调整精瞄视景屏上显示十字丝的清晰度；目镜筒外部转动安装有传动筒，传动筒前端装有物镜调焦旋钮，壳体内第二角度传感器的第二转轴和传动筒通过第二齿轮传动结构配合，以检测物镜调焦旋钮的角度变化信号并传递至PC训练终端、由PC训练终端调整精瞄视景屏上显示整体画面的清晰度。本发明可行性更强，可训练学生对两个调焦旋钮的操作掌握，更贴近实际教学。

技术领域

本发明涉及全站仪仿真教学设备技术领域，具体涉及一种仿真教学用全站仪及仿真教学用全站仪的精瞄视景模块。

背景技术

全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。

目前，很多高校相关专业开设有全站仪教学课程，全站仪的实践课教学环节普遍存在一些问题：（1）测量工作需多人协同作业，受协同条件和安全方面的限制，难以开展单人实操训练；（2）大部分测量课程的实习场地都选用学生所在校区的校园内，而工程形式多样，分布广泛，实践教学时学生无法前往真实工地开展实测；（3）受课程时长、天气限制，难以开展实时训练；（4）全站仪属于高精度仪器设备，成本高、易损坏，无法做到人手一台进行实训；（5）传统的测绘实践教学一般集中开展，实习时一名老师对多名学生，无法照顾到每名学生的训练效果。总的来说，全站仪的传统教学模式和教学手段呈现单一化和落后化，与高速发展的数字化时代脱轨。

对此，授权公告号为CN206339231U的中国实用新型专利公开了一种测绘仪器仿真模型装置，包括全站仪仿真模型装置、手机安装装置、操作面板仿真装置、传感器信号采集装置和服务器（即PC训练终端），全站仪仿真模型装置包括全站仪仿真模型和角度传感器，全站仪仿真模型是全站仪外观及机械功能的仿真结构，能够实现旋转、按动功能；角度传感器安装在全站仪仿真模型中的各旋转调节部件内部，用于采集各旋转调节部件的角度变化信号；传感器信号采集装置与全站仪模型装置的数据接口连接，收集角度传感器采集的角度变化量以及操作面板仿真装置中键盘霍尔按键的变化量，并将变化量传输到PC训练终端，实现测量仪器虚拟仿真实训操作软件中虚拟仪器各仿真零部件的动作响应，同时程序后台对操作信号进行视角转换和测量数据处理，并把虚拟全站仪的目镜的视角场景数据传输到全站仪仿真模型中的手机屏幕。

上述专利将虚拟仿真技术与工程测量教学相结合，通过角度传感器、传感器信号采集装置和PC训练终端的配合，将旋转旋钮的操作所带来的实际调节效果最终显示在手机屏幕中，模拟人实际操作全站仪时旋转旋钮之后所能看到的调节效果画面，可在室内进行仿真教学，能够解决上述一系列的技术问题。

但是，上述专利停仅留在构思阶段，本领域技术人员在具体实施时还存在很多的技术问题，无法实现预期的教学效果，例如旋转操作旋钮时，旋钮的角度变化量具体如何被角度传感器所检测到，这是整个构思能够实现的基础；再例如实物全站仪是有两个调焦旋钮的，一个是用于调节十字丝的清晰度，另一个是用于调节整体画面的清晰度，如何训练学生对于两个旋钮的操作，且手机上均能够显示对应的调节效果，这是保证仿真模型最基本训练功能的关键；再例如全站仪机体的中间安装有望远镜，手机安装在望远镜的物镜前，这样人眼观察到的画面就是被望远镜放大了很多倍的画面，而受限于手机自身像素以及画面像素，实际上是很难模拟出有效的、贴合实际的观察画面，使得上述仿真教学成为一纸空谈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可行性更强、更加贴近实际教学、能够训练学生对于两个调焦旋钮操作掌握程度的仿真教学用全站仪的精瞄视景模块；本发明的目的还在于提供一种可行性更强、更加贴近实际教学、能够全面训练学生对于全站仪操作掌握程度的仿真教学用全站仪。

为实现上述目的，本发明中的仿真教学用全站仪的精瞄视景模块采用如下技术方案：