本發(fā)明屬于信息控制技術(shù)領域，具體涉及一種自動化基線測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

基線測量，是指精確測量地理坐標系下兩點之間的絕對位置信息，在這里，絕對位置信息是指地理坐標系下某一點相對確定點的方位角、高低角、距離以及所確定點的經(jīng)緯度、高程等信息的總和。精確的測量基線是實現(xiàn)信息精確控制以及信息融合的關(guān)鍵。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中較為先進的基線測量的技術(shù)為：gps或bds基線測量，其原理是：利用gps或bds定位裝置測量得到兩點的地理坐標；計算出地心直角坐標系下，兩點在地心系中的坐標；以確定點為原點建立本地直角坐標系，然后再通過選擇使用球極投影法、地理坐標變換法或坐標平移法等，計算獲得待測點與確定點之間的絕對位置信息。

這種方法的缺點在于：

(1)此測量方法是利用測量得到的地理坐標，通過采用坐標變換法計算獲得兩點位置關(guān)系信息，雖然利用高階近似提高了精度，但引入的系統(tǒng)誤差較大，很難滿足信息融合或信息控制的精度要求。特別是當兩點的距離較近(比如兩點相距500m)時，其誤差更難以滿足精確控制的要求。

(2)基線數(shù)據(jù)的獲取需經(jīng)過第三方軟件的解算。

(3)此種測量方案是利用測量加解算的方式獲取基線信息，效率低，耗時間。

(4)此種測量方案沒有信息輸出接口，獲取的位置信息不能作為信息源直接被第三方使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種自動化基線測量系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化定位、測角和測距，提高基線測量的自動化程度和精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的自動化基線測量系統(tǒng)采用的技術(shù)方案是包括機殼、設置在所述機殼內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理及控制模塊及與所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊電連接的定位模塊，所述自動化基線測量系統(tǒng)還包括與所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊電連接的光學測距模塊、角度測量模塊、測量數(shù)據(jù)顯示模塊和/或測量數(shù)據(jù)接口模塊。

所述光學測距模塊為紅外測距模塊，包括設置在所述機殼內(nèi)的距離傳感器和與所述距離傳感器配合使用的角反射器，所述距離傳感器包括紅外發(fā)射機、紅外接收機、紅外光學組件、信號處理器。

所述紅外光學組件包括設置在所述機殼前端的紅外收發(fā)光學鏡頭。

所述機殼上端設置有瞄準所述角反射器的白光觀瞄裝置。

所述機殼下端設置有吸盤。

所述機殼上還設置有啟動所述定位模塊、所述紅外測距模塊、所述角度測量模塊進行測量的工作按鍵。

所述工作按鍵是同步啟動所述定位模塊、所述紅外測距模塊、所述角度測量模塊開始測量的單一按鍵。

所述機殼內(nèi)部同時設置有測量數(shù)據(jù)顯示模塊和測量數(shù)據(jù)接口模塊時，所述機殼上設置有與所述測量數(shù)據(jù)顯示模塊電連接的lcd顯示屏，以及與所述測量數(shù)據(jù)接口模塊電連接的對外數(shù)據(jù)接口插座。

所述定位模塊為gps和北斗衛(wèi)星定位模塊，所述機殼上設置有與所述gps和北斗衛(wèi)星定位模塊電連接的gps天線和北斗天線。

所述數(shù)據(jù)處理及控制模塊采用微控制器stm32f100r1，所述角度測量模塊采用10軸mpu9250陀螺儀卡爾曼角度測量模塊。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的自動化基線測量系統(tǒng)，定位模塊、光學測距模塊、角度測量模塊同時工作，定位模塊將獲取的經(jīng)緯度等信息傳輸給數(shù)據(jù)處理及控制模塊，光學測距模塊測量待測點與基點之間的距離，并將距離數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理及控制模塊。角度測量模塊測量待測點在地理坐標下的姿態(tài)值，比如方位角和俯仰角等，并將姿態(tài)值傳輸給數(shù)據(jù)處理及控制模塊，數(shù)據(jù)處理及控制模塊分別對輸入的經(jīng)緯度、姿態(tài)值及距離數(shù)據(jù)等信息進行平滑濾波并輸出，獲得高精度的上述信息。本發(fā)明實現(xiàn)自動化定位、測角和測距，提高基線測量的自動化程度和精度，并且將經(jīng)緯度、姿態(tài)值及距離數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)融合，測量效率高、誤差小。

進一步優(yōu)選地，光學測距模塊為紅外測距模塊，利用獲取發(fā)射信號與接收信號之間的相位差值作為距離換算的依據(jù)，經(jīng)多次檢相，然后求平均值，濾波運算后得到距離數(shù)據(jù)，進一步保證了測量的距離數(shù)據(jù)精確。

進一步優(yōu)選地，設置的吸盤，既可以將本發(fā)明吸附于其它伺服瞄準機構(gòu)上，也可以作為獨立的裝置，比如置于搖動式三腳架上。

進一步優(yōu)選地，本發(fā)明的啟動采用一鍵式設計，方便對本發(fā)明的操作，進一步提高了本發(fā)明測量的效率。

進一步優(yōu)選地，本發(fā)明還設置有測量數(shù)據(jù)接口模塊，該測量數(shù)據(jù)接口模塊能夠?qū)⒔?jīng)緯度、姿態(tài)值及距離數(shù)據(jù)進行有效輸出，供第三方使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例的模塊之間的信號連接關(guān)系圖；

圖3是圖1的自動化基線測量系統(tǒng)的實施例中的光學測距模塊組成關(guān)系圖；

圖4是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例中的gps/bds定位模塊測量流程圖；

圖6是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例中的光學測距模塊測量流程圖；

圖7是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例中的角度測量模塊測量流程圖；

圖8是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例的測量示意圖；

圖9是本發(fā)明自動化基線測量系統(tǒng)的實施例中的測量數(shù)據(jù)顯示模塊顯示示例。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

本技術(shù)領域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中涉及到的相關(guān)模塊及其實現(xiàn)的功能是在改進后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議進行改進。例如，改進后的計算機硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對硬件模塊中為實現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進。

本技術(shù)領域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項或多項的硬件設備。所述硬件設備可以為所需的目的而專門設計和制造，或者也可以采用通用計算機中的已知設備或已知的其他硬件設備。所述通用計算機有存儲在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構(gòu)。

本技術(shù)領域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。

本技術(shù)領域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

下面對本發(fā)明的自動化基線測量系統(tǒng)的實施方式進行詳細的描述。

如圖1～9所示，本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)包括機殼9，設置在機殼9內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理及控制模塊1及與數(shù)據(jù)處理及控制模塊1電連接的定位模塊5，定位模塊5由gps和北斗衛(wèi)星定位模塊(北斗衛(wèi)星定位模塊也叫做bds定位模塊)共同組成。本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)還包括分別與數(shù)據(jù)處理及控制模塊1電連接的光學測距模塊2、角度測量模塊3、測量數(shù)據(jù)顯示模塊4和測量數(shù)據(jù)接口模塊6。

定位模塊5采用gps/bds定位模塊，主要用于獲取地理坐標信息，包括經(jīng)度、緯度和高程。光學測距模塊2主要用于兩點之間的距離測量。角度測量模塊3主要用于自動尋北，并能自動測量出待測點的方位角、俯仰角值，即地理坐標系下的姿態(tài)值。測量數(shù)據(jù)顯示模塊4上用于顯示經(jīng)度、緯度、高程、方位角、俯仰角、距離數(shù)據(jù)等信息。測量數(shù)據(jù)接口模塊6用于輸出經(jīng)度、緯度、方位角、俯仰角和距離數(shù)據(jù)等信息，供第三方使用。

如圖2所示，上述的數(shù)據(jù)處理及控制模塊1、gps/bds定位模塊5、光學測距模塊2、角度測量模塊3、測量數(shù)據(jù)顯示模塊4和測量數(shù)據(jù)接口模塊6之間的信號連接關(guān)系，gps/bds定位模塊5將獲得的經(jīng)度、緯度和高程信息傳輸給數(shù)據(jù)處理及控制模塊1，角度測量模塊3將測量出的方位角、俯仰角傳輸給數(shù)據(jù)處理及控制模塊1，光學測距模塊2將測量出的距離數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理及控制模塊1，數(shù)據(jù)處理及控制模塊1將接收到的經(jīng)度、緯度、高程信息、距離數(shù)據(jù)傳輸給測量數(shù)據(jù)顯示模塊4，測量數(shù)據(jù)顯示模塊4將這些數(shù)據(jù)進行顯示，數(shù)據(jù)處理及控制模塊1將接收到的經(jīng)度、緯度、高程信息、距離數(shù)據(jù)傳輸給測量數(shù)據(jù)接口模塊6，測量數(shù)據(jù)接口模塊6將這些數(shù)據(jù)提供給第三方使用。

機殼9上還設置有工作按鍵15，該工作按鍵15是同步啟動gps/bds定位模塊5、光學測距模塊2、角度測量模塊3開始測量的單一按鍵。工作按鍵15的工作模式為啟動、關(guān)閉和自檢三種工作模式，當關(guān)機狀態(tài)下長按工作按鍵15時，比如按住工作按鍵15的時間大于5s鐘時，本實施例開機自檢，確認gps/bds定位模塊5、光學測距模塊2、角度測量模塊3、數(shù)據(jù)處理及控制模塊1、測量數(shù)據(jù)顯示模塊4等正常加電工作。當點按工作按鍵15，本實施例的gps/bds定位模塊5、光學測距模塊2、角度測量模塊3同時開始進行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量工作。在開機狀態(tài)下，長按工作按鍵15將gps/bds定位模塊5、光學測距模塊2、角度測量模塊3關(guān)閉。

隨著我國北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設，北斗定位的精度與gps精度已經(jīng)非常接近。普通民用gps定位精度在20m左右。從進一步提高本實施例的可靠性和精度兩個方面考慮，本實施例的定位模塊5采用gps/bds雙系統(tǒng)定位技術(shù)方案。gps/bds定位模塊5的gps/bds雙模接收機可采用atgm332d芯片，該芯片的高靈敏度高，gps/bds雙模接收機兩個頻段分別為1575.42mhz和1561.098mhz，靈敏度高達-160dbm，包含32個跟蹤通道，可以同時接收所有g(shù)ps和bds可見衛(wèi)星。支持bds、gps的單系統(tǒng)定位和雙系統(tǒng)聯(lián)合定位，僅gps單系統(tǒng)定位時定位精度為3m，僅bds單系統(tǒng)定位時定位精度為5m，當采用gps和bds雙系統(tǒng)聯(lián)合定位時定位精度2.5m，定位更新率1～10hz，冷啟動首次定位時間＜32s，熱啟動定位時間＜1s。

如圖5所示，gps/bds定位模塊5的定位測量流程包括如下步驟：

步驟51：長按工作按鍵15，本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)開始自檢。

步驟52：點按工作按鍵15，啟動gps/bds定位模塊5。

步驟53：獲得地理坐標信息，gps/bds雙模接收機對地理坐標信息數(shù)據(jù)進行濾波平滑。

步驟54：對定位精度進行判斷，當定位精度≤2.5m時，依次執(zhí)行步驟55、步驟56；當定位精度＞2.5m時，依次執(zhí)行步驟57、步驟58。

步驟55：由數(shù)據(jù)處理及控制模塊1將地理坐標信息傳輸給測量數(shù)據(jù)顯示模塊4和測量數(shù)據(jù)接口模塊6，由測量數(shù)據(jù)顯示模塊4對地理坐標信息進行顯示，由測量數(shù)據(jù)接口模塊6對地理坐標信息進行傳輸。

步驟56：開機狀態(tài)下長按工作按鍵15，關(guān)閉gps/bds定位模塊5。

步驟57：數(shù)據(jù)處理及控制模塊1控制測量數(shù)據(jù)顯示模塊4顯示定位錯誤信息，如“l(fā)ocaterr”。

步驟58：點按工作按鍵15，將gps/bds定位模塊5進行復位重啟，返回步驟53。

如圖3所示，本實施例的光學測距模塊2優(yōu)選為紅外測距模塊，包括設置在機殼9內(nèi)的距離傳感器7和與距離傳感器7配合使用的角反射器8，距離傳感器7包括紅外發(fā)射機71、紅外接收機72、紅外光學組件73、信號處理器74。

本實施例的距離傳感器7采用主動式紅外相位測距技術(shù)，以砷化鎵發(fā)光二極管為光源，具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單，功耗小，可靠性高，精度高，對人體沒有傷害等優(yōu)點。

本實施例進一步優(yōu)選地，紅外光學組件73包括設置在機殼9前端的紅外收發(fā)光學鏡頭75。紅外收發(fā)光學鏡頭75采用多鏡組共光路設計，減小模塊體積，并使發(fā)射光束更加準直、能量集中，接收光束盡可能接收光能，提高接收信號的信噪比。

紅外發(fā)射機71主要由gaas發(fā)光管(波長為0.72-0.94μm)、調(diào)制驅(qū)動器、濾波電路等組成，在精測(或粗測)時，調(diào)制驅(qū)動器以1mhz(125khz)的頻率以電流調(diào)制方式對gaas發(fā)光管進行調(diào)制，而產(chǎn)生并發(fā)射紅外相位測距用的紅外調(diào)制光波。

紅外接收機72由光電轉(zhuǎn)換電路、放大器等組成，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、放大、輸入阻抗匹配，自動增益控制等功能。

信號處理器74由測量信號通道、基準信號通道及本振、主振頻率產(chǎn)生器、計數(shù)器、2π計數(shù)器等部分組成，用于獲取發(fā)射信號與接收信號之間的相位差值，作為距離換算的依據(jù)，經(jīng)多次檢相，然后求平均值，濾波運算后得到距離數(shù)據(jù)。

角反射器8置于待測點，用于將紅外發(fā)射機71發(fā)射的紅外光束反射到紅外接收機72上。角反射器8的質(zhì)量直接影響測距精度和測距工作效率。優(yōu)選地，角發(fā)射器8為直角棱鏡，其入射光按原方向返回，即具有自準直特性。它具有反光效率高、對光方便、輕小靈便的優(yōu)點。

角反射器8所在的位置為待測點，本實施例所在的位置為基點。機殼9上端設置有瞄準角反射器8的白光觀瞄裝置14，先利用白光觀瞄裝置14使紅外收發(fā)光學鏡頭75對準放置在待測點的角發(fā)射器8的中心位置，紅外發(fā)射機71發(fā)射紅外調(diào)制光波，紅外調(diào)制光波穿過機殼9前端的紅外收發(fā)光學鏡頭75射入到角發(fā)射器8上，角發(fā)射器8將紅外調(diào)制光波反射到紅外接收機72上，信號處理器74接收紅外調(diào)制光波的發(fā)射信號和反射信號，計算求得待測點與基點之間的距離數(shù)據(jù)。

如圖6所示，光學測距模塊2的距離測量流程包括如下步驟：

步驟61：長按工作按鍵15，本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)開始自檢。

步驟62：點按工作按鍵15，啟動光學測距模塊2。

步驟63：判斷光學測距模塊2在80s內(nèi)距離數(shù)據(jù)是否有輸出，當光學測距模塊2在80s內(nèi)距離數(shù)據(jù)有輸出時，依次執(zhí)行步驟64、步驟65；當光學測距模塊2在80s內(nèi)距離數(shù)據(jù)沒有輸出時，依次執(zhí)行步驟66、步驟67。

步驟64：由數(shù)據(jù)處理及控制模塊1將距離數(shù)據(jù)傳輸給測量數(shù)據(jù)顯示模塊4和測量數(shù)據(jù)接口模塊6，由測量數(shù)據(jù)顯示模塊4對距離數(shù)據(jù)進行顯示，由測量數(shù)據(jù)接口模塊6對距離數(shù)據(jù)進行傳輸。

步驟65：開機狀態(tài)下長按工作按鍵15，關(guān)閉光學測距模塊2。

步驟66：數(shù)據(jù)處理及控制模塊1控制測量數(shù)據(jù)顯示模塊4顯示測距錯誤信息，如顯示“rangeerr”。

步驟67：點按工作按鍵15，將光學測距模塊2進行復位重啟，返回步驟63。

本實施例進一步優(yōu)選地，角度測量模塊3設計采用10軸mpu9250陀螺儀卡爾曼角度測量模塊。本實施例的角度測量模塊3集成高精度的陀螺儀、地磁場傳感器，采用高性能的微處理器和先進的動力學解算與卡爾曼動態(tài)濾波算法，能夠快速求解出角度測量模塊3當前的實時運動姿態(tài)。角度測量模塊3采用先進的數(shù)字濾波技術(shù)，能夠有效降低測量噪聲，提高測量精度。角度測量模塊3內(nèi)部集成了姿態(tài)解算器，配合動態(tài)卡爾曼濾波算法，能夠在動態(tài)環(huán)境下準確輸出模塊的當前姿態(tài)，姿態(tài)測量精度0.01°，穩(wěn)定度極高。數(shù)據(jù)輸出速率為0.1hz～200hz；數(shù)據(jù)接口為uart串口(ttl電平，波特率支持2400～921600bps可調(diào))；角度測量模塊3內(nèi)部自帶電壓穩(wěn)定電路，工作電壓3～6v，引腳電平兼容3.3v/5v的嵌入式系統(tǒng)，連接方便。

如圖7所示，角度測量模塊3的角度測量流程包括如下步驟：

步驟91：長按工作按鍵15，本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)開始自檢。

步驟92：點按工作按鍵15，啟動角度測量模塊3。

步驟93：獲得角度測量模塊3的姿態(tài)信息，姿態(tài)信息包括方位角、俯仰角，角度測量模塊3并對姿態(tài)信息進行濾波平滑。

步驟94：對姿態(tài)信息的角度精度進行判斷，當姿態(tài)信息的角度精度≤0.01°時，依次執(zhí)行步驟95、步驟96；當姿態(tài)信息的角度精度＞0.01°時，依次執(zhí)行步驟97、步驟98。

步驟95：數(shù)據(jù)處理及控制模塊1將姿態(tài)信息傳輸給測量數(shù)據(jù)顯示模塊4和測量數(shù)據(jù)接口模塊6，由測量數(shù)據(jù)顯示模塊4對姿態(tài)信息進行顯示，由測量數(shù)據(jù)接口模塊6對姿態(tài)信息進行傳輸。

步驟96：開機狀態(tài)下長按工作按鍵15，關(guān)閉角度測量模塊3。

步驟97：數(shù)據(jù)處理及控制模塊1控制測量數(shù)據(jù)顯示模塊4顯示角度錯誤信息，比如顯示“angelerr”。

步驟98：點按工作按鍵15，將角度測量模塊3進行復位重啟，返回步驟93。

本實施例進一步優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理及控制模塊1采用st公司推出基于arm的32位微控制器stm32f100r1。該微控制器采用armcortexm3芯片，擁有l(wèi)cd、timer、spi、iic、can、adc、dac、rtc、dma等眾多外設及功能，具有很高的集成度；84個中斷、16級可編程優(yōu)先級，并且所有的引腳盡可作為中斷輸入；成本低、功耗低。

本實施例進一步優(yōu)選地，測量數(shù)據(jù)顯示模塊4采用alientek的2.4寸lcd顯示屏13，且與測量數(shù)據(jù)顯示模塊4電連接。lcd顯示屏13上顯示的內(nèi)容有，當本實施例在自檢狀態(tài)時，顯示自檢信息，比如，“正在自檢”、“自檢完成”、“正?！钡刃畔?；當本實施例處于工作狀態(tài)時，顯示經(jīng)度、緯度、高程、方位角、俯仰角、距離等信息。

本實施例進一步優(yōu)選地，本實施例的測量數(shù)據(jù)接口模塊6采用上述的微控制器stm32f100r1自帶的usb接口控制器，將有效數(shù)據(jù)輸出。

本實施例進一步優(yōu)選地，如圖4所示的本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，紅外收發(fā)光學鏡頭75設置在機殼9的前端，白光觀瞄裝置14設置在機殼9的上端，lcd顯示屏13設置在機殼9的前外表面，工作按鍵15設置在機殼9的前外表面的下方。機殼9上設置有分別與gps和北斗衛(wèi)星定位模塊分別對應電連接的gps天線11和北斗天線12。機殼9上還設置有與測量數(shù)據(jù)接口模塊6電連接的對外數(shù)據(jù)接口插座16。機殼9下端設置有吸盤10。本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)采用吸盤式設計，使本實施例既可以作為附件，吸附于其它伺服瞄準機構(gòu)上，亦可作為獨立裝置，置于支架上，比如具有方位、俯仰可調(diào)的搖動式三腳架上。

本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)還設置有電源模塊，該電源模塊采用芯片max761和max765對電池提供的7.2v電壓進行dc—dc變換，為本實施例提供高效、穩(wěn)定、大功率的電源。電源模塊有四種輸出電壓+12v、-12v、7.2v、5v。

本實施例能夠達到的技術(shù)指標如下:

一、距離測量

測量的距離范圍：5～1500m；

測距精度：0.5m。

二、角度測量

方位角范圍：無限制；

俯仰角范圍：-3°～87°；

測角精度：0.01°。

三、信息顯示

顯示信息：經(jīng)度、緯度、高程、方位角、俯仰角、距離。

四、可靠性指標

平均故障間隔時間：mtbf≥300h；

平均故障修復時間：mttr≤20min；

連續(xù)工作時間：≥8h。

五、環(huán)境適應性

工作溫度：-20～40℃(相對濕度20―80％)；

儲藏溫度:-20～60℃；

振動沖擊：民用級；

電磁兼容：工業(yè)級。

六、供電方式

鋰電池7.2v供電。

下面以本實施例的自動化基線測量系統(tǒng)作為獨立裝置為第三方提供基線信息為例，測量待測點相對于基點的基線數(shù)據(jù)，來說明本實施例的工作過程：

如圖8所示，連接本實施例的機殼9上的bds天線12和gps天線11，并將本實施例置于基點o處，角反射器8置于待測點m。長按機殼9上的工作按鍵15，本實施例開機自檢，顯示自檢完成后，顯示本實施例正常。然后通過本實施例的機殼9上的白光觀瞄裝置14精確瞄準角發(fā)射器8的中心位置，然后點按機殼9上的工作按鍵15，gps/bds定位模塊5獲取點o的地理坐標信息，包括經(jīng)度λ、緯度φ和高程h，并將經(jīng)度λ、緯度φ和高程h傳送給微控制器stm32f100r1。光學測距模塊2測量點o到點m的距離d，并將距離d傳送給微控制器stm32f100r1。角度測量模塊3測量點m的姿態(tài)信息，包括方位角β、俯仰角ε，并將方位角β、俯仰角ε傳送給微控制器stm32f100r1。微控制器stm32f100r1分別對輸入的經(jīng)度λ、緯度φ、高程h、距離d、方位角β、俯仰角ε進行數(shù)字濾波解算，獲取精確信息并送往測量數(shù)據(jù)顯示模塊4。從點按工作按鍵15到測量數(shù)據(jù)顯示模塊4接收到精確的數(shù)據(jù)信息，整個過程大約80s。在80s后，如圖9所示，lcd顯示屏13上將經(jīng)度λ、緯度φ、高程h、距離d、方位角β、俯仰角ε的數(shù)值信息進行顯示，圖中經(jīng)度λ值為113.630197，緯度φ值為34.755238，高程h值為79，距離d為471.0m，方位角β值為252.16°，俯仰角ε值為5.16°。同時微控制器stm32f100r1將輸入的經(jīng)度λ、緯度φ、高程h、距離d、方位角β、俯仰角ε傳送給測量數(shù)據(jù)接口模塊6，并由對外數(shù)據(jù)接口插座將這些信息傳送給第三方使用。

本發(fā)明的實施例實現(xiàn)自動化定位、測角和測距，提高基線測量的自動化程度和精度，測量效率高，并配置測量數(shù)據(jù)接口，方便第三方使用。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領域，均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。