CN217083750U - 一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，包括：下基座、托盘、第一框架和第二框架，托盘通过三个连接爪和下基座顶部连接，托盘和下基座平行设置，且托盘和下基座轴线位于同一铅垂线上，托盘中心安装有螺杆，螺杆用于与全站仪的底部配合安装，第一框架的底部与托盘外缘连接，第一框架与托盘同轴布置，第一框架围于全站仪外部，第二框架与第一框架顶部固定连接，且第二框架与第一框架同轴布置，第二框架底部设有棱镜安装架，第二框架的顶部中心处设置有安装孔，用于安装GNSS接收机或天线。该装置在测量中不需要多次设站，仪器一次性架设完毕后，就可进行GNSS测量和全站仪边角测量，两者可独立工作，节省作业时间，提高效率。

Description

一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置

技术领域

本实用新型涉及测绘仪器技术领域，尤其是涉及一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置。

背景技术

测量工作中，在无已知坐标且无法直接采用GNSS测量的情况下，一般先采用GNSS控制网布设，而后再利用全站仪进行边角测量，从而获得测站点坐标。作业过程中，需要在同一个控制点上分别进行GNSS测量和边角测量，在同一控制点上进行多次重复性仪器架设和整平对中操作，难免会增加人为因素观测误差，仪器中心、GNSS天线中心与测站标志中心不能严格控制在同一铅垂线上，进而导致测量精度降低，影响测量成果质量。在测绘任务紧迫且精度指标要求较高的作业保障中，利用全站仪进行三角高程导线测量时，每次测量需架设三个测站点，测量时需在同一测站上进行互换仪器和棱镜目标，多次设站测量方法效率不高，还存在多次架设仪器或棱镜等造成的测量误差。

鉴于上述原因，本实用新型提出一种同轴定位装置，可以有效解决上述技术问题，在测量中不需要多次设站，仪器一次性架设完毕后，就可以直接进行GNSS测量和全站仪边角测量，两者可独立工作，互不影响，可节省作业时间，提高效率。

同时，可改变传统每点设站式三角高程测量方式，将全站仪和多个棱镜设置在同一设备上，利用两套同轴设备，可将传统“三站式”测量方法改变为“两站式”测量方法，减少原有A、B、C三站之间来回交换仪器和棱镜的工序，两个测站是同时对向观测，气象条件一致，避免了因时间和环境不一致带来的大气折光差等影响，测量中可一次性设置两条或多条测量路线进行检核，既保证了测量精度，又提高了工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，利用该装置在测量中不需要多次设站，仪器一次性架设完毕后，就可以直接进行GNSS测量和全站仪边角等测量工作，两者可独立工作，互不影响，可节省作业时间，提高效率。

本实用新型提供一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，包括：下基座、托盘、第一框架和第二框架，所述托盘通过至少三个连接爪和所述下基座的顶部相连接，所述托盘表面和所述下基座表面平行设置，且所述托盘的轴线和所述下基座的轴线位于同一铅垂线上，所述托盘的中心安装有螺杆，所述螺杆用于与全站仪的底部配合安装，所述第一框架的底部与所述托盘的外缘固定连接，所述第一框架与所述托盘同轴布置，所述第一框架围于全站仪的外部，所述第二框架与所述第一框架的顶部固定连接，且所述第二框架与所述第一框架同轴布置，所述第二框架的底部中心处设置有棱镜安装架，所述第二框架的顶部中心处设置有安装孔，用于安装GNSS接收机或天线。

优选地，所述托盘上还设置有上基座，所述上基座的中心开设有螺孔，所述螺杆的顶端穿过所述螺孔并与全站仪的底部配合安装，且全站仪的底部置于所述上基座的表面。

优选地，所述下基座和所述上基座均呈正三角形。

优选地，所述第一框架呈“口”字型或“C”字型。

优选地，所述第二框架呈“口”字型或“C”字型。

优选地，所述安装孔为螺纹孔，所述GNSS接收机或天线的底部与所述安装孔通过螺纹配合可拆卸连接。

优选地，所述棱镜安装架的顶部设有U型框，所述棱镜的两侧与所述U型框的内侧通过转轴配合可转动连接。

优选地，所述棱镜的数量为两个。

优选地，所述托盘的上表面安装有两个相互垂直的条形水平仪，用于调节所述托盘表面的水平度。

优选地，所述托盘的形状为圆形、方形或正多边形。

本实用新型的技术方案通过托盘、第一框架、第二框架等结构的设置，使全站仪、棱镜、GNSS接收机或天线等测绘工具安装到同一装置上，且各测绘工具的轴线位于同一铅垂线上，各个工具可分开独立工作，互不影响。利用两套装置可实现“两站式”对向三角高程测量方法，可以在现有三角高程导线测量方法上(必须设为3站)减少为只设置2站，测量能够节省人力物力，减少作业工序和劳动强度，大大提高测量的效率；同时设置的两个或多个目标可形成多条路线进行检核(气象条件相同，可抵消掉测量中的部分误差)，同时互相进行检核和多次测量的方法来提高精度，可节省时间，方便观测，具有精度高和效率高的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型同轴定位装置的使用状态示意图；

图2为利用本实用新型同轴定位装置实现“两站式”对向三角高程测量的示意图。

附图标记说明：

1：下基座；2：托盘；3：上基座；4：第一框架；5：第二框架；6：连接爪；7：螺杆；8：全站仪；9：棱镜安装架；10：棱镜；11：GNSS接收机。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提出了一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，该装置利用大地测量中的铅垂线原理，利用高精度数控机床加工技术，使装置的结构中心和全站仪的旋转中心、棱镜中心、GNSS天线几何中心等位于同一铅垂线上。

如图1所示，上述装置包括下基座1、托盘2、上基座3、第一框架4和第二框架5，其中，下基座1呈正三角形，托盘2的中心与下基座1的中心连线位于同一铅垂线上，托盘2的底部通过至少三个连接爪6和下基座1的顶部相连接，具体地，连接爪6数量为三个，其在下基座1表面所确定的三角形的几何中心与下基座1的中心相同。托盘2表面和下基座1表面平行设置，均位于与铅垂线相垂直的某个水平面上，托盘2的中心处安装有螺杆7，螺杆7用于与全站仪8的底部配合安装，全站仪8的回转轴线与托盘2的轴线位于同一铅垂线上。

上基座3设置于托盘2的表面，上基座3的中心开设有螺孔，螺杆7与螺孔相适配，且螺杆7的顶端穿过螺孔并与全站仪8的底部配合安装，且全站仪8的底部置于上基座3的表面。

第一框架4的底部与托盘2的外缘固定连接，第一框架4与托盘2同轴布置，使第一框架4围于全站仪8的外部。具体地，托盘2为圆形、方形或正多边形，在本实施例中，优选托盘2为圆形，托盘2的某一直径的两端处外缘与第一框架4的底部固定连接，第一框架4整体呈“口”字型或“C”字型，在本实施例中，选用“口”字型，以保证第一框架4可为位于其顶部的第二框架5提供稳定的支撑力。

在本实施例中，托盘2的上表面安装有两个相互垂直的条形水平仪，用于调节使用时托盘2表面的水平度。

第二框架5与第一框架4的顶部固定连接，且第二框架5与第一框架4同轴布置，第二框架5的底部中心处设置有棱镜安装架9。第二框架5整体呈“口”字型或“C”字型，在本实施例中，选用“口”字型。棱镜安装架9的顶部设有U型框，棱镜10的两侧与U型框的内侧通过转轴配合可转动连接，在本实施例中，棱镜10的数量为两个，呈上下布置安装在U型框内。

第二框架5的顶部中心处设置有安装孔，安装孔为螺纹孔，用于可拆卸安装GNSS接收机或天线，在本实施例中，第二框架5的顶部中心处安装有GNSS接收机11，GNSS接收机11用于为站点测量提供精确定位。

本实用新型同轴定位装置的原理如下：

通过该同轴定位装置，使全站仪和多个棱镜设置在同一设备上，在测量中不需要多次设站，仪器一次性架设完毕后，就可以直接进行GNSS测量和全站仪边角测量，两者可独立工作，互不影响，可节省作业时间，提高效率。如图2所示，利用两套同轴设备，可将传统“三站式”测量方法改变为“两站式”测量方法，减少原有A、B、C三站之间来回交换仪器和棱镜的工序。两个测站是同时对向观测，气象条件一致，避免了因时间和环境不一致带来的大气折光差等影响，测量中可一次性设置两条或多条测量路线进行检核，既保证了测量精度，又提高了工作效率。

全站仪和GNSS接收机的原理与现有的超战仪(全站仪和GNSS接收机连接在一体)类似，就是同时具备测距、测角和GNSS定位功能，超战仪的具体实现方式是在全站仪的顶部把手中心处连接一台GNSS接收机，GNSS接收机和全站仪固定在一起，且位于同一铅垂线上，工作时可直接测量GNSS坐标并将坐标传输至仪器或笔记本中，给边角测量提供测站起始坐标或方位。

但是超战仪存在一个问题，全站仪和GNSS接收机是连接固定在一起的，如要获取高精度静态GNSS测量精度时，GNSS接收机和全站仪须分开独立工作，不能够在操作全站仪进行测量的过程中同时测量GNSS，因为全站仪在多次测量中会来回旋转，GNSS天线会随全站仪进行同步旋转，旋转过程中是无法进行静态高精度点位坐标测量。

通过本装置同轴定位装置，可同时进行GNSS测量和操作全站仪边角测量，两者互相不影响，且位于同一铅垂线上，可实现同时进行测量操作，互不影响，节约作业时间，提高作业效率。同时，在第二框架5内和其上方设置两个或两个以上的观测目标，如棱镜、觇板、反光板等，制作两套同轴设备即可实现“两站式”对向三角高程测量，可大大提高测量的效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，包括：下基座、托盘、第一框架和第二框架，所述托盘通过至少三个连接爪和所述下基座的顶部相连接，所述托盘表面和所述下基座表面平行设置，且所述托盘的轴线和所述下基座的轴线位于同一铅垂线上，所述托盘的中心安装有螺杆，所述螺杆用于与全站仪的底部配合安装，所述第一框架的底部与所述托盘的外缘固定连接，所述第一框架与所述托盘同轴布置，所述第一框架围于全站仪的外部，所述第二框架与所述第一框架的顶部固定连接，且所述第二框架与所述第一框架同轴布置，所述第二框架的底部中心处设置有棱镜安装架，所述第二框架的顶部中心处设置有安装孔，用于安装GNSS接收机或天线。

2.根据权利要求1所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述托盘上还设置有上基座，所述上基座的中心开设有螺孔，所述螺杆的顶端穿过所述螺孔并与全站仪的底部配合安装，且全站仪的底部置于所述上基座的表面。

3.根据权利要求2所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述下基座和所述上基座均呈正三角形。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述第一框架呈“口”字型或“C”字型。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述第二框架呈“口”字型或“C”字型。

6.根据权利要求1所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述安装孔为螺纹孔，所述GNSS接收机或天线的底部与所述安装孔通过螺纹配合可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述棱镜安装架的顶部设有U型框，所述棱镜的两侧与所述U型框的内侧通过转轴配合可转动连接。

8.根据权利要求7所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述棱镜的数量为两个。

9.根据权利要求1所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述托盘的上表面安装有两个相互垂直的条形水平仪，用于调节所述托盘表面的水平度。

10.根据权利要求1所述的基于全站仪的多站式测量的同轴定位装置，其特征在于，所述托盘的形状为圆形、方形或正多边形。

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