專利名稱：一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及需要實(shí)現(xiàn)精確姿態(tài)安裝和測量的領(lǐng)域，具體涉及提供ー種方法和抗磁干擾手持式終端設(shè)備，為待安裝物體進(jìn)行姿態(tài)確定、測量，典型的使用場景如移動(dòng)基站天線的現(xiàn)場安裝、測量等。此方法也可廣泛適用于其他任何需要進(jìn)行姿態(tài)確定測量的領(lǐng)域，如建筑、安裝、裝潢等。
背景技術(shù)：
本專利申請(qǐng)是對(duì)專利(申請(qǐng)?zhí)?01120015392. O)的進(jìn)ー步改進(jìn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，ー種手持式姿態(tài)測量終端由測量終端本體和方位角測量模塊組成；方位角測量模塊和測量終端本體之間通過多芯電纜連接；測量終端本體與方位角測量模塊之間設(shè)有連接桿 ，測量終端本體與方位角測量模塊分別固定在連接桿上，并且相互保持平行；測量終端本體由CPU計(jì)算模塊和與CPU計(jì)算模塊連接的顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和鍵盤操作模塊、無線傳輸模塊、串ロ通信模塊組成；所述顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測量到的姿態(tài)、地理位置等信息；所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)采集到的姿態(tài)信息；方位角測量模塊中包括磁阻傳感器模塊用于方位角的測量；重力加速度傳感器用于下傾角的測量；GPS模塊用于海拔高度的測量、測量時(shí)間信息的獲取、測量時(shí)所處地理位置信息的獲取?，F(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于測量終端采用“磁傳感器”進(jìn)行方位角的測量，而在實(shí)際使用情況下，有些待測物體具有磁性(如鐵質(zhì))，從而影響磁傳感器的精度，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)；測量終端本體和方位角測量模塊通過剛性連接桿連接，在空間比較狹小的場景下無法進(jìn)行測量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，提供ー種改進(jìn)的抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，對(duì)具有磁性的待測物體的方位角進(jìn)行測量吋，不影響磁傳感器的精度，保證測量結(jié)果準(zhǔn)確；測量主控模塊與測量傳感模塊不需要通過剛性連接桿平行連接，在狹小空間也能進(jìn)行測量。電子羅盤通過磁阻元件感應(yīng)空間中地磁場的磁場強(qiáng)度來測量當(dāng)前方向與磁北極的夾角從而得到方位角，由于地磁場的磁場強(qiáng)度非常小，電子羅盤極易受其周圍磁性物質(zhì)的影響，導(dǎo)致測量得到的方位角存在較大偏差。陀螺儀傳感器利用科里奧利カ效應(yīng)測量旋轉(zhuǎn)的角速度從而得到角度變化值，不受磁場干擾。在陀螺儀的旋轉(zhuǎn)過程中，通過重力加速度傳感器測量陀螺儀的下傾角和橫滾角姿態(tài)，對(duì)陀螺儀傳感器的角速度輸出進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到精確的角度變化值。本實(shí)用新型的抗磁干擾方案是首先在待測物體周圍無磁場干擾的位置利用電子羅盤模塊測量得到初始方位角，在旋轉(zhuǎn)測量傳感模塊至緊靠待測物體表面，通過陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊測得移動(dòng)過程中的方位角變化值，將該值與方位角初始值相加得到方位角最終值。使用電子羅盤模塊、陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊共同測量方位角，不再需要通過剛性平行連接桿將電子羅盤模塊遠(yuǎn)離待測物體，從而使該抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端在空間比較狹小的場景下也可以進(jìn)行測量。[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，包括測量主控模塊和測量傳感模塊，所述測量傳感模塊包括電子羅盤模塊、陀螺儀模塊、重力加速度傳感模塊，用于方位角的精確測量，解決單獨(dú)使用電子羅盤測量方位角容易受磁場干擾的問題。進(jìn)ー步的，所述測量主控模塊和測量傳感模塊為一體設(shè)計(jì)。測量主控模塊包括CPU計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語音模塊、鍵盤操作模塊、無線傳輸模塊。所述測量傳感模塊還包括GPS模塊、氣壓傳感模塊。測量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測量數(shù)據(jù)，語音模塊用于語音播報(bào)測量提示語和測量數(shù)據(jù)；鍵盤操作模塊用于用戶輸入控制命令；無線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無線通信。 進(jìn)ー步的，所述測量主控模塊和測量傳感模塊為分體設(shè)計(jì)。所述測量主控模塊包括CPU計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語音模塊、鍵盤操作模塊、串ロ通信模塊、無線傳輸模塊。所述測量傳感模塊還包括GPS模塊、氣壓傳感模塊、通信模塊。所述通信模塊為串ロ通信模塊或者無線傳輸模塊，所述串ロ通信模塊用于與測量主控模塊進(jìn)行有線通信；所述無線傳輸模塊用于與測量主控模塊進(jìn)行無線通信。測量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測量數(shù)據(jù)，語音模塊用于語音播報(bào)測量提示語和測量數(shù)據(jù)；鍵盤操作模塊用于用戶輸入控制命令；串ロ通信模塊用于與測量傳感模塊進(jìn)行有線通信；無線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無線通信和與測量傳感模塊進(jìn)行無線通信。重力加速度傳感模塊還用于測量下傾角和橫滾角；測量傳感模塊的GPS模塊用于獲取測量所處的絕對(duì)高度和地理位置；氣壓傳感模塊用于測量相對(duì)高度。進(jìn)ー步的，GPS模塊可以放置到測量主控模塊中；測量傳感模塊還可以增加顯示模塊、鍵盤操作模塊等，作為測量設(shè)備獨(dú)立使用。ー種使用抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的測量方法，包括下列步驟測量主控模塊控制測量傳感模塊進(jìn)入測量模式；測量傳感模塊在沒有磁場干擾的環(huán)境通過電子羅盤模塊測得方位角初始值；移動(dòng)測量傳感模塊至緊靠待測物體表面，測量傳感模塊通過陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊測得移動(dòng)過程中的方位角變化值，將該值與方位角初始值相加得到方位角最終值，同時(shí)讀取其他傳感模塊測得的其他數(shù)據(jù)；測量主控模塊與測量傳感模塊通信讀取測量數(shù)據(jù)；測量主控模塊啟動(dòng)顯示模塊，顯示實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)；測量主控模塊啟動(dòng)語音模塊，報(bào)告實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)；測量主控模塊啟動(dòng)存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)當(dāng)前的測量數(shù)據(jù)；測量主控模塊啟動(dòng)無線傳輸模塊，將實(shí)時(shí)采集到的測量數(shù)據(jù)、測量時(shí)所處海拔高度、測量時(shí)所處地理位置、測量時(shí)間等發(fā)送到指定服務(wù)器。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的結(jié)構(gòu)框圖；[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例I抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的測量流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。實(shí)施例一如圖I所示，一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，由測量主控模塊10、測量傳感模塊20組成。測量主控模塊10由CPU計(jì)算模塊11和與CPU計(jì)算模塊連接的存儲(chǔ)模塊12、鍵盤操作模塊13、顯示模塊14、語音模塊15、無線傳輸模塊16和串ロ通信模塊17組成。測量傳感模塊20由GPS模塊21、串ロ通信模塊22、氣壓傳感 模塊23、電子羅盤模塊24、陀螺儀模塊25和重力加速度傳感模塊26組成。測量主控模塊10的串ロ通信模塊17和測量傳感模塊20的串ロ通信模塊22之間通過多芯電纜30連接，進(jìn)行串行通信。CPU計(jì)算模塊11用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊12用于存儲(chǔ)測量到的數(shù)據(jù)，便于以后進(jìn)行查詢和拷貝；鍵盤操作模塊13用于用戶輸入控制命令；顯示模塊14用于顯示用戶界面；語音模塊15用于語音播報(bào)測量提示語與測量數(shù)據(jù)；無線傳輸模塊16用戶將測量數(shù)據(jù)發(fā)送到指定服務(wù)器；串ロ通信模塊17用于與測量傳感模塊進(jìn)行有線通信。GPS模塊21用于獲取測量終端所處的絕對(duì)高度和地理位置；氣壓傳感模塊23用于測量相對(duì)高度；電子羅盤模塊24、陀螺儀模塊25和重力加速度傳感模塊26用于測量方位角；重力加速度傳感模塊26還用于測量下傾角和橫滾角；串ロ通信模塊22用于與測量主控模塊進(jìn)行有線通信。如圖4所示，ー種使用抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端的測量方法，包括下列步驟步驟I測量主控模塊控制測量傳感模塊進(jìn)入測量模式；步驟2測量傳感模塊在沒有磁場干擾的環(huán)境通過電子羅盤模塊測得方位角初始值；步驟3移動(dòng)測量傳感模塊至緊靠待測物體表面，測量傳感模塊通過陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊測得移動(dòng)過程中的方位角變化值，將該值與方位角初始值相加得到方位角最終值，同時(shí)讀取其他傳感模塊測得的其他數(shù)據(jù)；步驟4測量主控模塊與測量傳感模塊通信讀取測量數(shù)據(jù)；步驟5測量主控模塊啟動(dòng)顯示模塊，顯示實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)；步驟6測量主控模塊啟動(dòng)語音模塊，報(bào)告實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)；步驟7測量主控模塊啟動(dòng)存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)當(dāng)前的測量數(shù)據(jù)；步驟8測量主控模塊啟動(dòng)無線傳輸模塊，將測量數(shù)據(jù)等信息發(fā)送到指定服務(wù)器。步驟9測量結(jié)束。實(shí)施例ニ 如圖2所示，其與實(shí)施例一不同之處在于，測量主控模塊與測量傳感模塊使用無線通信模塊通過藍(lán)牙、2. 4G等形式進(jìn)行無線通信，取代實(shí)施例一的串ロ通信模塊。實(shí)施例三如圖3所示，其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在測量主控模塊與測量傳感模塊做成一體，而不是實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的分離形式。實(shí)施例三其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在于測量傳感模塊的GPS模塊放置到測量主控模塊中。實(shí)施例四其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在于測量傳感模塊的氣壓傳感模塊放置到測量主控模塊中。實(shí)施例五其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在于測量傳感模塊增加顯示模塊和鍵盤輸入模塊，使其可作為單獨(dú)的測量設(shè)備使用。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采 用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，包括測量主控模塊和測量傳感模塊，其特征是，所述測量主控模塊包括CPU計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語音模塊、鍵盤操作模塊、串ロ通信模塊、無線傳輸模塊，CPU計(jì)算模塊分別與存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語音模塊、鍵盤操作模塊、串ロ通信模塊、無線傳輸模塊連接；所述測量傳感模塊包括電子羅盤模塊、陀螺儀模塊、重力加速度傳感模塊、GPS模塊、氣壓傳感模塊、通信模塊，用于方位角的精確測量，解決單獨(dú)使用電子羅盤測量方位角容易受磁場干擾的問題；所述通信模塊為串ロ通信模塊或者無線傳輸模塊，所述串ロ通信模塊用于與測量主控模塊進(jìn)行有線通信；所述無線傳輸模塊用于與測量主控模塊進(jìn)行無線通信；測量主控模塊的串ロ通信模塊和測量傳感模塊的串ロ通信模塊之間通過多芯電纜連接，進(jìn)行串行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，其特征是，所述測量主控模塊和測量傳感模塊為一體設(shè)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，其特征是，所述測量主控模塊和測量傳感模塊為分體設(shè)計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，其特征是，測量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測量數(shù)據(jù)，語音模塊用于語音播報(bào)測量提示語和測量數(shù)據(jù)；鍵盤操作模塊用于用戶輸入控制命令；無線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無線通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，其特征是，測量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測量數(shù)據(jù)，語音模塊用于語音播報(bào)測量提示語和測量數(shù)據(jù)；鍵盤操作模塊用于用戶輸入控制命令；串ロ通信模塊用于與測量傳感模塊進(jìn)行有線通信；無線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無線通信和與測量傳感模塊進(jìn)行無線通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，其特征是，GPS模塊可以放置到測量主控模塊中；測量傳感模塊還可以增加顯示模塊、鍵盤操作模塊，作為測量設(shè)備獨(dú)立使用。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測量終端，包括測量主控模塊和測量傳感模塊，所述測量傳感模塊包括電子羅盤模塊、陀螺儀模塊、重力加速度傳感模塊，用于方位角的精確測量，解決單獨(dú)使用電子羅盤測量方位角容易受磁場干擾的問題；測量主控模塊與測量傳感模塊不需要通過剛性連接桿平行連接，在狹小空間也能進(jìn)行測量。
文檔編號(hào)G01C1/00GK202442699SQ20122001040
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者李祥明, 李立言, 童躍斌, 鄭良章, 雷紅路 申請(qǐng)人:江蘇省東方世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)信息有限公司