CN109959334B - 一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法 - Google Patents

一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于包括以下步骤：S1：将架设有全站仪的第一移动机构沿轨道放置于任意一处并设为起始出发点；S2：将架设有棱镜的第二移动机构由起始出发点沿轨道移动至待测量坐标点并通过定时机构记录移动所需时长t，且全站仪的物镜对准棱镜中心；S3：以全站仪出发点为坐标原点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x1，y1，z1）传输至数据处理器处进行存储。本发明综上所述，对全线轨道坐标进行了测量。

Description

一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法
技术领域
本发明涉及轨道测量技术领域，具体为一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法。
背景技术
在对轨道所在三维坐标进行测量时，通常采用人力推动全站仪，然后逐个对轨道线上的各个点坐标进行测量，最后汇总，但由于轨道线路较长，采用人力测量起来费时费力。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，包括以下步骤：
S1：将架设有全站仪的第一移动机构沿轨道放置于任意一处并设为起始出发点；
S2：将架设有棱镜的第二移动机构由起始出发点沿轨道移动至待测量坐标点并通过定时机构记录移动所需时长t，且全站仪的物镜对准棱镜中心；
S3：以全站仪出发点为坐标原点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x1，y1，z1）传输至数据处理器处进行存储；
S4：将第二移动机构沿轨道同速率继续移动，并且时长为t；
S5：将第一移动机构沿轨道与第二移动机构同速率进行移动，并且时长为t，继而第一移动机构运动至上一个第二移动机构所在点；
S6：在S5和S6过程中通过激光跟踪机构，使得全站仪的物镜始终对准棱镜中心；
S7：以此时全站仪所在位置为坐标起点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x2，y2，z2）传输至数据处理器处，从而数据处理器通过（x1+x2，y1+y2，z1+z2）求出此时棱镜以起始出发点为坐标原点所在点位置的坐标；
S8：重复上述步骤S3至S7，从而实现轨道线路全线测量；
S9：将上述中起始出发点坐标与此起始出发点所在大地坐标进行换算，然后将所测得的测量数据回归并以起始出发点的大地坐标进行拟合，从而获得轨道线路全线的三维坐标。
优选的，所述第一移动机构和第二移动机构均与伺服电机驱动移动，且两个伺服电机速率相同。
优选的，所述定时机构包括时间控制传感器，且时间控制传感器的输出端与伺服电机的输入端信号连接。
优选的，所述激光跟踪机构包括激光跟踪仪和反射器，所述激光跟踪仪和反射器分别架设在第一移动机构和第二移动机构上。
优选的，所述激光跟踪仪的跟踪头对准第二移动机构上反射器的中心。
优选的，所述第一移动机构和第二移动机构上均固定设有水平旋转机构，所述全站仪和激光跟踪仪与棱镜和反射器分别通过两个水平旋转机构架设在第一移动机构和第二移动机构上。
优选的，所述激光跟踪仪的输出端均与两个水平旋转机构的输入端信号连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明通过设置的第一移动机构、第二移动机构、全站仪和棱镜，达到了获得轨道线路全线的三维坐标的效果。
二、本发明通过设置的时间控制传感器，在相同的速率与时间下每次第一移动机构和第二移动机构所运动的距离相等，从而对全线的轨道坐标进行等距测量，进而提高了测量的准确性。
三、本发明通过设置的激光跟踪仪和反射器，激光跟踪仪通过控制水平旋转机构旋转，从而使得激光跟踪仪的跟踪头始终对准反射器的中心，进而使得全站仪的物镜可始终对准棱镜中心，保证了测量过程在连续性与准确性。
附图说明
图1为本发明步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，包括以下步骤：
S1：将架设有全站仪的第一移动机构沿轨道放置于任意一处并设为起始出发点；
S2：将架设有棱镜的第二移动机构由起始出发点沿轨道移动至待测量坐标点并通过定时机构记录移动所需时长t，且全站仪的物镜对准棱镜中心；
S3：以全站仪出发点为坐标原点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x1，y1，z1）传输至数据处理器处进行存储；
S4：将第二移动机构沿轨道同速率继续移动，并且时长为t；
S5：将第一移动机构沿轨道与第二移动机构同速率进行移动，并且时长为t，继而第一移动机构运动至上一个第二移动机构所在点，第一移动机构和第二移动机构均与伺服电机驱动移动，且两个伺服电机速率相同，定时机构包括时间控制传感器，且时间控制传感器的输出端与伺服电机的输入端信号连接，从而在相同的速率与时间下每次第一移动机构和第二移动机构所运动的距离相等，从而对全线的轨道坐标进行等距测量，进而提高了测量的准确性；
S6：在S5和S6过程中通过激光跟踪机构，使得全站仪的物镜始终对准棱镜中心，激光跟踪机构包括激光跟踪仪和反射器，所述激光跟踪仪和反射器分别架设在第一移动机构和第二移动机构上，激光跟踪仪的跟踪头对准第二移动机构上反射器的中心，第一移动机构和第二移动机构上均固定设有水平旋转机构，所述全站仪和激光跟踪仪与棱镜和反射器分别通过两个水平旋转机构架设在第一移动机构和第二移动机构上，激光跟踪仪的输出端均与两个水平旋转机构的输入端信号连接，继而在第一移动机构或第二移动机构移动的过程，激光跟踪仪通过控制水平旋转机构旋转，从而使得激光跟踪仪的跟踪头始终对准反射器的中心，进而使得全站仪的物镜可始终对准棱镜中心，保证了测量过程在连续性与准确性；
S7：以此时全站仪所在位置为坐标起点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x2，y2，z2）传输至数据处理器处，从而数据处理器通过（x1+x2，y1+y2，z1+z2）求出此时棱镜以起始出发点为坐标原点所在点位置的坐标；
S8：重复上述步骤S3至S7，从而实现轨道线路全线测量；
S9：将上述中起始出发点坐标与此起始出发点所在大地坐标进行换算，然后将所测得的测量数据回归并以起始出发点的大地坐标进行拟合，从而获得轨道线路全线的三维坐标。
工作原理：该轨道自动测量车视频坐标的计算方法通过全站仪和棱镜逐个测出全线轨道上各个点坐标，然后进行汇总，实现对全线轨道坐标测量的效果，并且通过设置的激光跟踪仪和反射器，使得激光跟踪仪通过控制水平旋转机构旋转，从而使得激光跟踪仪的跟踪头始终对准反射器的中心，进而使得全站仪的物镜可始终对准棱镜中心，保证了测量过程在连续性与准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：将架设有全站仪的第一移动机构沿轨道放置于任意一处并设为起始出发点；
S2：将架设有棱镜的第二移动机构由起始出发点沿轨道移动至待测量坐标点并通过定时机构记录移动所需时长t，且全站仪的物镜对准棱镜中心；
S3：以全站仪出发点为坐标原点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x1，y1，z1）传输至数据处理器处进行存储；
S4：将第二移动机构沿轨道同速率继续移动，并且时长为t；
S5：将第一移动机构沿轨道与第二移动机构同速率进行移动，并且时长为t，继而第一移动机构运动至上一个第二移动机构所在点；
S6：在S5和S6过程中通过激光跟踪机构，使得全站仪的物镜始终对准棱镜中心；
S7：以此时全站仪所在位置为坐标起点，继而由全站仪读出此时棱镜所在点位置的坐标，然后将（x2，y2，z2）传输至数据处理器处，从而数据处理器通过（x1+x2，y1+y2，z1+z2）求出此时棱镜以起始出发点为坐标原点所在点位置的坐标；
S8：重复上述步骤S3至S7，从而实现轨道线路全线测量；
S9：将上述中起始出发点坐标与此起始出发点所在大地坐标进行换算，然后将所测得的测量数据回归并以起始出发点的大地坐标进行拟合，从而获得轨道线路全线的三维坐标。
2.根据权利要求1所述的一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于：所述第一移动机构和第二移动机构均与伺服电机驱动移动，且两个伺服电机速率相同。
3.根据权利要求2所述的一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于：所述定时机构包括时间控制传感器，且时间控制传感器的输出端与伺服电机的输入端信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于：所述激光跟踪机构包括激光跟踪仪和反射器，所述激光跟踪仪和反射器分别架设在第一移动机构和第二移动机构上。
5.根据权利要求4所述的一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于：所述激光跟踪仪的跟踪头对准第二移动机构上反射器的中心。
6.根据权利要求5所述的一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于：所述第一移动机构和第二移动机构上均固定设有水平旋转机构，所述全站仪和激光跟踪仪与棱镜和反射器分别通过两个水平旋转机构架设在第一移动机构和第二移动机构上。
7.根据权利要求6所述的一种轨道自动测量车视频坐标的计算方法，其特征在于：所述激光跟踪仪的输出端均与两个水平旋转机构的输入端信号连接。
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