CN111707241B - 一体式安卓超站仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一体式安卓超站仪，包括电台天线、全站仪机身、超站仪手柄、GPS天线、安卓主控板、GNSS控制板，电台天线安装在超站仪手柄顶部，超站仪手柄、GPS天线安装在全站仪机身的顶部，安卓主控板、GNSS控制板安装在全站仪机身的面板中；电台天线用于接收电台的基站数据；全站仪机身用于采集距离和角度数据；安卓主控板用于控制全站仪机身、GNSS控制板、GPS天线；GNSS控制板用于接收、解算GNSS的数据。本发明集成了全站仪测角测距功能和GNSS定位功能，能实现无控制点情况下的外业测量，即在任意合适的点提供已知点建站的方式进行作业，应用领域非常广泛，能够大大提高工作效率，节省人力物力资源。

Description

一体式安卓超站仪
技术领域
本发明涉及全球卫星导航测绘技术领域，尤其涉及一体式安卓超站仪。
背景技术
传统的测量，如地形、地籍、土地、交通、工程线路、森林、灾害防治、江河湖海水域等测绘工作，都需要做控制网或控制点，而对测量对象较少或控制引入困难的地区，传统的作业方式是使用GPS测量一系列控制点，再将全站仪安置在控制点上输入相应的控制点数据进行碎部测量，或者从控制点引出长导线建立测区控制网。传统的作业方式存在以下问题：测绘作业受控制网的束缚；顶空不通视对GPS技术造成困难；目前最集中体现现代测绘科技发展进步的RTK技术和RTK网络技术必须设基准站且作业半径范围受限制；无法随时测定地球上任意一点在当地坐标系下的高斯平面坐标；目前测绘作业的劳动强度大。此外，目前市场上的超站仪形态都是“全站仪”+“RTK”组合式，体积大且笨重，使用体验差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一体式安卓超站仪，集合全站仪与RTK的功能一体化，实现无控制点测量作业模式。
本发明提供一体式安卓超站仪，包括电台天线、全站仪机身、超站仪手柄、GPS天线、安卓主控板、GNSS控制板，所述电台天线安装在所述超站仪手柄顶部，所述超站仪手柄、所述GPS天线安装在所述全站仪机身的顶部，所述安卓主控板、所述GNSS控制板安装在所述全站仪机身的面板中；所述电台天线用于接收电台的基站数据；所述全站仪机身用于采集距离和角度数据；所述安卓主控板用于控制所述全站仪机身、所述GNSS控制板、所述GPS天线；所述GNSS控制板用于接收、解算GNSS的数据。
进一步地，所述安卓主控板采用MT6753处理器，配合MT6625无线模块、MT6328电源管理模块和MT6169、MT6158组成的射频模块共同搭建最小安卓硬件系统。
进一步地，所述GNSS控制板集成了GPS主板和电台模块，所述GPS主板输出NMEA数据，所述电台模块接收差分数据，所述GNSS控制板通过串口与所述安卓主控板连接，所述GNSS控制板对所述NMEA数据、所述差分数据进行解算，并发送至所述安卓主控板。
进一步地，所述GNSS控制板包括单片机板和安卓主控板副板，所述单片机板固定在所述安卓主控板副板上，所述单片机板与所述安卓主控板、所述电台模块、所述GPS主板连接。
进一步地，所述单片机板采用STM32单片机。
进一步地，所述GPS主板采用K705板卡。
进一步地，所述全站仪机身内置全站仪转换板，所述全站仪转换板通过串口与所述GNSS控制板连接。
进一步地，所述GPS天线与所述超站仪手柄集成一体化。
进一步地，还包括双触控屏幕、按键，所述双触控屏幕、所述按键与所述安卓主控板连接。
进一步地，所述按键为双面板对称式按键。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一体式安卓超站仪，包括电台天线、全站仪机身、超站仪手柄、GPS天线、安卓主控板、GNSS控制板，电台天线安装在超站仪手柄顶部，超站仪手柄、GPS天线安装在全站仪机身的顶部，安卓主控板、GNSS控制板安装在全站仪机身的面板中；电台天线用于接收电台的基站数据；全站仪机身用于采集距离和角度数据；安卓主控板用于控制全站仪机身、GNSS控制板、GPS天线；GNSS控制板用于接收、解算GNSS的数据。本发明集成了全站仪测角测距功能和GNSS定位功能，能实现无控制点情况下的外业测量，即在任意合适的点提供已知点建站的方式进行作业，这种作业模式能大大改善传统的作业方法，应用领域非常广泛，如对于偏远山区、农村地区的矿山测量、线路测量、工程放样、地形测图等劳动强度较大的测量工作，还有建筑场所、快速发展中的城市地区，能够大大提高工作效率，节省人力物力资源。完全集成为一体的设计，较之组合式的全站仪而言，整体更加稳定，系统更加高效快捷。基于安卓系统的平台系统，是一个开放的桌面系统，能轻松共享第三方测量程序，为测量带来更多的可能性。产品成本低，功能更加全面，可操作性好，性价比高。传统的全站仪测量模式遵从先控制后碎步的原则，本发明开启了无控制点测量的新型全站仪测量模式，让测量变得更加简单。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的一体式安卓超站仪示意图；
图2为本发明的一体式安卓超站仪内部框图；
图3为本发明的GNSS控制板框图；
图4为本发明的一体式安卓超站仪无控制点作业流程图。
图中：1、电台天线；2、全站仪机身；3、超站仪手柄；4、GPS天线；5、安卓主控板；6、GNSS控制板。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一体式安卓超站仪，如图1所示，包括电台天线1、全站仪机身2、超站仪手柄3、GPS天线4、安卓主控板5、GNSS控制板6，设备需要使用接收电台功能时，将电台天线1安装在超站仪手柄3顶部，超站仪手柄3、GPS天线4安装在全站仪机身2的顶部，安卓主控板5、GNSS控制板6安装在全站仪机身2的前后面板中，可根据实际情况，将GNSS控制板6安置在全站仪机身2的其它位置；电台天线1用于接收电台的基站数据；全站仪机身2用于采集距离和角度数据；优选的，GPS天线4与超站仪手柄3集成一体化，将GPS天线4和手柄有效的集成，是一体化产品形态的重要体现。安卓主控板5是整个设备的控制中心，用于控制全站仪机身2、GNSS控制板6、GPS天线4，及各模块的交互，完成所有设备工作；GNSS控制板6用于接收、解算GNSS的数据。将全站仪及GPS完美结合，可以单独作为RTK使用，亦可将两者集成使用。全站仪与RTK的合二为一，是系统集成融合发展的方向，一机两用一机多用会成为一个重要的应用方向，是测绘设备走向集成化、智能化发展的重要一步。全新的测量方式可以在没有已知控制点的地方进行测量，解决了测量必须有控制点的限制，并能把全站测量作业的成果直接统一到WGS84全球坐标系，提供了一种全新的先进测量模式。无需控制点，布设长导线，或者后方交会；可在任意合适点安置仪器，更少的设站，需要更少人员；测量更容易，更快捷，作业更快。
如图2所示，优选的，安卓主控板5采用MT6753处理器，配合MT6625无线模块、MT6328电源管理模块和MT6169、MT6158组成的射频模块共同搭建最小安卓硬件系统。优选的，还包括双触控屏幕、按键，双触控屏幕、按键与安卓主控板5连接，双触控屏幕实现双屏单独控制。优选的，按键为双面板对称式按键。优选的，全站仪机身2内置全站仪转换板，全站仪转换板通过串口与GNSS控制板6连接，具体的，安卓主控板5的串口2pin用于安卓主控板5和全站仪转换板之间通讯，包括角度、距离、控制，安卓主控板5的电源接口与电源连接，安卓主控板5的控制IO口用于安卓主控板5通知全站仪转换板开机、关机，其中，高电平开机，低电平开机。本实施例中安卓主控板5运行安卓6.0系统，应当理解的是，可以根据实际情况，将安卓系统更换成Windows CE等操作系统。硬件上采用MTK公司的高性能处理器MT6753为主处理器，MT6753是一款高集成度高性能的核心模块。该核心模块采用64位的主频率达1.5GHz的8核A53全网通处理器，集成ARM Mail-T720图形处理器，支持双频820.11nWIFI和蓝牙4.0高性能无线网络，支持1080p全高清显示；另外，将常用功能如WIFI、蓝牙、GPS、4G通讯、ROM、RAM全部集成在模块中。
核心模块为全网通4G模块，集成了最小系统运行所需要的电源管理、FLASH、内存等基本单元，自带双频WIFI、蓝牙4.1、GPS等最常用功能，扩展出TF卡接口、UART、I2C、SPI、SDIO、GPIO等，完全满足各种硬件需求的定制。
MTK公司的MT6625是四合一的高性能芯片，包含一个2.4GHz的WIFI/蓝牙收发前端，一个5GHz的WIFI收发前端，一个GPS接收机前端和一个完成的调频接收机，以及综合被动元件(IPD)OFN40封装芯片，可以完全满足安卓设备所需的日常功能。
如图3所示，GNSS控制板6集成了GPS主板和电台模块，GPS主板输出NMEA数据，电台模块接收差分数据，GNSS控制板6通过串口与安卓主控板5连接，GNSS控制板6对NMEA数据、差分数据进行解算，并发送至安卓主控板5。GNSS控制板6包括单片机板和安卓主控板5副板，单片机板固定在安卓主控板5副板上，单片机板与安卓主控板5、电台模块、GPS主板连接。优选的，单片机板采用STM32单片机。优选的，GPS主板采用K705板卡。单片机板控制GPS主板、电台模块，将数据处理好通过串口送到安卓主控板5。作为全站仪机型时，无需单片机板，系统可正常工作。
如图4所示，作业流程：无需任何控制点，只需在合适的地点安置超站仪，在第一点安置仪器并利用RTK测定其坐标，在第二点安置仪器并利用RTK测定其坐标，然后照准第一点定向后，从第二点开始进行测量或放样。使测绘作业从此彻底摆脱控制网的束缚；克服了顶空不通视对GPS技术造成的困难；克服了目前最集中体现现代测绘科技发展进步的RTK技术和RTK网络技术必须设基准站且作业半径范围受限制的困难；可以随时测定地球上任意一点在当地坐标系下的高斯平面坐标，而且精度均匀；可以极大的减轻目前测绘作业的劳动强度。而且具有独立性、准确性、易操作性等各种测量手段的优势集合。
本发明提供一体式安卓超站仪，包括电台天线、全站仪机身、超站仪手柄、GPS天线、安卓主控板、GNSS控制板，电台天线安装在超站仪手柄顶部，超站仪手柄、GPS天线安装在全站仪机身的顶部，安卓主控板、GNSS控制板安装在全站仪机身的面板中；电台天线用于接收电台的基站数据；全站仪机身用于采集距离和角度数据；安卓主控板用于控制全站仪机身、GNSS控制板、GPS天线；GNSS控制板用于接收、解算GNSS的数据。本发明集成了全站仪测角测距功能和GNSS定位功能，能实现无控制点情况下的外业测量，即在任意合适的点提供已知点建站的方式进行作业，这种作业模式能大大改善传统的作业方法，应用领域非常广泛，如对于偏远山区、农村地区的矿山测量、线路测量、工程放样、地形测图等劳动强度较大的测量工作，还有建筑场所、快速发展中的城市地区，能够大大提高工作效率，节省人力物力资源。完全集成为一体的设计，较之组合式的全站仪而言，整体更加稳定，系统更加高效快捷。基于安卓系统的平台系统，是一个开放的桌面系统，能轻松共享第三方测量程序，为测量带来更多的可能性。产品成本低，功能更加全面，可操作性好，性价比高。传统的全站仪测量模式遵从先控制后碎步的原则，本发明开启了无控制点测量的新型全站仪测量模式，让测量变得更加简单。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一体式安卓超站仪，其特征在于：包括电台天线、全站仪机身、超站仪手柄、GPS天线、安卓主控板、GNSS控制板，所述电台天线安装在所述超站仪手柄顶部，所述超站仪手柄、所述GPS天线安装在所述全站仪机身的顶部，所述安卓主控板、所述GNSS控制板安装在所述全站仪机身的面板中；所述电台天线用于接收电台的基站数据；所述全站仪机身用于采集距离和角度数据；所述安卓主控板用于控制所述全站仪机身、所述GNSS控制板、所述GPS天线；所述GNSS控制板用于接收、解算GNSS的数据；所述GNSS控制板集成GPS主板和电台模块，所述GPS主板输出NMEA数据，所述电台模块接收差分数据，所述GNSS控制板通过串口与所述安卓主控板连接，所述GNSS控制板对所述NMEA数据、所述差分数据进行解算，并发送至所述安卓主控板；
一体式安卓超站仪作业流程为，在第一点安置所述一体式安卓超站仪并利用RTK测定其坐标，在第二点安置一体式安卓超站仪并利用RTK测定其坐标，照准第一点定向后，从第二点开始进行测量或放样。
2.如权利要求1所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述安卓主控板采用MT6753处理器，配合MT6625无线模块、MT6328电源管理模块和MT6169、MT6158组成的射频模块共同搭建最小安卓硬件系统。
3.如权利要求1所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述GNSS控制板包括单片机板和安卓主控板副板，所述单片机板固定在所述安卓主控板副板上，所述单片机板与所述安卓主控板、所述电台模块、所述GPS主板连接。
4.如权利要求3所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述单片机板采用STM32单片机。
5.如权利要求3所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述GPS主板采用K705板卡。
6.如权利要求1所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述全站仪机身内置全站仪转换板，所述全站仪转换板通过串口与所述GNSS控制板连接。
7.如权利要求1所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述GPS天线与所述超站仪手柄集成一体化。
8.如权利要求1所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：还包括双触控屏幕、按键，所述双触控屏幕、所述按键与所述安卓主控板连接。
9.如权利要求8所述的一体式安卓超站仪，其特征在于：所述按键为双面板对称式按键。
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