一种自动化基线测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动化基线测量系统，包括机壳、设置在机壳内部的数据处理及控制模块及与数据处理及控制模块电连接的定位模块，自动化基线测量系统还包括与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。本发明专利技术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。光学测距模块测量距离信息并传输给数据处理及控制模块。角度测量模块测量姿态值，比如方位角和俯仰角等，并传输给数据处理及控制模块。本发明专利技术将经纬度、姿态值及距离数据进行数据融合，并且在测量两点间距离时不再利用地理坐标解算获得，而是直接利用光学原理进行测距，本发明专利技术效率高、误差小。

Automatic baseline measuring system

The invention discloses an automatic baseline measurement system, which comprises a shell, is arranged inside the machine shell of data processing and control module and data processing and control module is electrically connected with the positioning module, the automation system also includes a baseline measurement and data processing and control module is electrically connected with the optical distance measurement module, angle measurement module and data display module and / or measurement data interface module. The positioning module transmits the acquired latitude and longitude information to the data processing and control module. The optical distance measurement module measures the distance information and transmits it to the data processing and control module. The angle measurement module measures the attitude values, such as azimuth and pitch angles, and transmits data to the data processing and control module. The latitude and longitude, attitude value and distance data for data fusion, and the distance between two points is no longer in use of geographic coordinate solution, but directly using the principle of optical ranging, the invention has high efficiency, small error.

【技术实现步骤摘要】
一种自动化基线测量系统
本专利技术属于信息控制
，具体涉及一种自动化基线测量系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的有益效果是：本专利技术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。本专利技术实现自动化定位、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，既可以将本专利技术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，本专利技术的启动采用一键式设计，方便对本专利技术的操作，进一步提高了本专利技术测量的效率。进一步优选地，本专利技术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。附图说明图1是本专利技术自动化基线测量系统的实施例的模块结构示意图；图2是本专利技术自动化基线测量系统的实施例的模块之间的信号连接关系图；图3是图1的自动化基线测量系统的实施例中的光学测距模块组成关系图；图4是本专利技术自动化基线测量系统的实施例的结构示意图；图5是本专利技术自动化基线测量系统的实施例中的GPS/BDS定位模块测量流程图；图6是本专利技术自动化基线测量系统的实施例中的光学测距模块测量流程图；图7是本专利技术自动化基线测量系统的实施例中的角度测量模块测量流程图；图8是本专利技术自动化基线测量系统的实施例的测量示意图；图9是本专利技术自动化基线测量系统的实施例中的测量数据显示模块显示示例。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解的是，本专利技术中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本专利技术的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。本
技术人员可以理解的是，本专利技术中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。下面对本专利技术的自动化基线测量系统的实施方式进行详细的描述。如图1～9所示，本实施例的自动化基线测量系统包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化基线测量系统，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，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种自动化基线测量系统，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，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述自动化基线测量系统，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述自动化基线测量系统，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述自动化基线测量系统，其特征在于，所述机壳上端设置有瞄准所述角反射器的白光观瞄装置。5.根据权利要求4所述自动化基线测量系统，其特征在于，所述机壳下端设置有吸盘。6.根据权利要求5所述自动化基线测量系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树杰，王险峰，余巍，黄勇，李宏雷，陈欣鹏，王静滨，
申请(专利权)人：中国人民解放军防空兵学院，
类型：发明
国别省市：河南,41