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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufnahme eines Objektraumes
mit einem opto-elektronischen Entfernungsmesser nach einem Signal-Laufzeitverfahren
mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von optischen, insbes.
von Laser-Signalen und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von
optischen Signalen, insbes. von Laserstrahlung, die von im Zielraum
befindlichen Objekten reflektiert wird. Die Einrichtung umfasst
ferner eine Scan-Einrichtung zur Ablenkung der optischen Achsen
von Sende- und Empfangseinrichtung, wobei die optischen Achsen von
Sende- und Empfangseinrichtung im wesentlichen parallel verlaufen
und die Scan-Einrichtung ein rotierendes Polygon-Spiegelrad aufweist.
Des weiteren ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die aus der
Laufzeit bzw. der Phasenlage des ausgesandten optischen Signals
Entfernungswerte ermittelt und aus den Entfernungswerten und den
gleichzeitig erfassten Winkelwerten der Scan-Einrichtung die Raumkoordinaten
der einzelnen Datenelemente bildet.
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Derartige,
sogen. Laser-Scanner können
in verschiedenen Ausführungen
realisiert sein. So kann beispielweise der oben beschriebene Scanner,
der den Raum fächerartig
abtastet, auf einem Drehtisch angeordnet sein, der um einen bestimmten
Winkel, vergleichsweise langsam verstellbar ist, so dass ein entsprechender
Raumwinkel abgetastet wird. Mit einer solchen Einrichtung werden
zu einer Vielzahl von Messpunkten zu den Polarkoordinaten des Abtaststrahles
die zugehörigen
Entfernungswerte gespeichert, aus welchen sogen. Entfernungsbilder
rekonstruierbar sind. Solche Laser-Scanner werden beispielsweise
zur Dokumentation von Bauwerken, im Bergbau zur Vermessung von Minen
und Kavernen, zur Lawinenforschung und für viele andere Zwecke eingesetzt.
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Eine
andere Anwendung ist die Vermessung von Tunnels, insbes. von Eisenbahntunnels.
Hierbei wird das Polygon-Spiegelrad so auf einem Wagen montiert,
dass die Rotationsachse parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Durch
die Bewegung des Fahrzeuges im Tunnel überstreicht der Abtastfächer die
Tunnelwand, so dass ein 3D-Bild derselben aufgezeichnet wird.
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Ähnlich ist
der Einsatz bei der luftgestützen Datenerfassung.
Ein Laserscanner ist so auf einer Plattform in einem Flächenflugzeug
oder einem Hubschrauber montiert, dass die Rotationsachse des Polygon-Spiegelrades
im wesentlichen der Flugrichtung entspricht. Das Koordinatensystem
des Aufnahmeortes des Laser-Scanners wird durch ein Navigations-System z.B. ein Satellitennavigations-System (GPS)
ermittelt. Der Abtastfächer überstreicht
das überflogene
Gelände,
die zweite Abtastrichtung ergibt sich durch die Bewegung des Flugzeuges
(Airborne Laser Scanner). Der große Vorteil dieses Systems gegenüber der
Luftbild-Photogrammetrie besteht in der Art der Auswertung: während die
photogrammetrischen Aufnahmen manuell oder zumindest mit manueller
Unterstützung
ausgewertet werden müssen,
ist es möglich,
die Daten von Laser-Scanner-Aufnahmen vollautomatisch auszuwerten.
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Bei
allen Laser-Scanner-Aufnahmen wird ein möglichst gleichmäßiger Abtastraster
angestrebt, bei einer Luftvermessung beispielsweise ein Raster von 1
m × 1
m. Während
in der einen, durch das Polygon-Spiegelrad bestimmten Richtung der
Abstand der Messpunkte durch die Abtastrate bestimmt ist, ergibt
sich der Abstand in der dazu normalen Richtung aus der Drehgeschwindigkeit
des Drehtisches bzw. aus der Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder
Flugzeuges in Verbindung mit der Abtastlücke des Polygonspiegelrades.
Diese Abtastlücke
resultiert aus der Geometrie des Spiegelrades und kann je nach Auslegung
die Größe der Messphase
annehmen. Es ergibt sich dadurch ein rechteckiger Raster mit einem Seitenverhältnis, das
mehr oder weniger stark von dem optimalen quadratischem Raster abweicht.
Bei den bekannten Systemen kann das Rasterverhältnis nur durch eine Reduktion
der Verstell- bzw. der Fahr- oder der Fluggeschwindigkeit verbessert
werden, was aber andere Nachteile zur Folge hat.
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Anstelle
von Polygon-Spiegelrädern
werden für
Laser-Scanner auch andere Abtast-Systeme wie etwa Schwingspiegel
eingesetzt. Mit Schwingspiegel wird bei der luftgestützen Datenerfassung
das Gelände
sinusartig abgetastet. Hierdurch ergeben sich sehr unterschiedliche
Dichten der Abtastraster. Um zu der gewünschten, in etwa quadratischen,
Rasterung zu gelangen, ist eine sehr hohe Abtastrate erforderlich,
wobei in einzelnen Bereichen des abgetasteten Objektfeldes sehr
unterschiedlich hohe Dichten der Messpunkte auftreten. Dies führt dazu,
dass um eine gegebene minimale Rasterdichte zu erreichen, zunächst eine
außerordentlich
große
Datenmenge aufgezeichnet und in der weiteren Folge verarbeitet werden
muss.
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Um
bei einer Abtastung des Objektfeldes mit einem Polygon-Spiegelrad
eine möglichst
gleichmäßig und
quadratische Ausbildung des Rasternetzes zu erzielen und damit zu
einer optimalen Aufzeichnungsrate zu gelangen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
dass die Einrichtung mindestens einen weiteren Entfernungsmesskanal
umfasst, wobei entweder für
jeden Entfernungsmesskanal ein eigenes Polygon-Spiegelrad vorgesehen
ist und die Polygon-Spiegelräder
vorzugsweise parallele Achsen aufweisen, synchron angetrieben und
vorzugsweise so gegeneinander versetzt sind, dass während der Abtastlücke eines
Systems ein anderes den Objektraum abtastet oder zwei bzw. mehrere
Entfernungsmesskanäle
mit einem einzigen Polygon-Spiegelrad zusammenwirken, wobei gegebenenfalls
mittels Spiegel die verschiedenen Strahlenbündel im Objektraum ausrichtbar
sind.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung sind die Polygon-Spiegelräder der
Scan-Einrichtungen
auf einer gemeinsamen Plattform angeordnet, welche im Objektraum,
vorzugsweise senkrecht zur Abtastrichtung der Polygon-Spiegelräder, bewegbar
ist, wobei zu jedem Messpunkt gleichzeitig mit den Entfernungsdaten
und dem Ablenkwinkel der Polygonspiegel die, beispielsweise von
einem Navigationssystem, vorzugsweise einem GPS- System, gelieferten Koordinaten des
jeweiligen Standortes und die Ausrichtung der Plattform im Raum
erfassbar sind.
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Vorteilhaft
werden die Synergien der verschiedenen Entfernungsmesskanäle genutzt,
so dass Komponenten der Entfernungsmesser z.B. der Lasertransmitter
und/oder das Empfangssystem und/oder die Auswerteeinrichtung nur
einfach vorgesehen sind und von den verschiedenen Entfernungsmessern
gemeinsam nutzbar sind.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in der optischen
Achse des Lasertransmitters, vorzugsweise teildurchlässige, Spiegel
oder Prismen vorgesehen, durch welche der Strahl des Lasertransmitters
teilbar ist, wobei die entsprechenden Teilstrahlen den jeweiligen
Polygon-Spiegelräder zuleitbar
sind.
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Zusätzlich oder
auch alternativ können
in der optischen Achse des Empfangssystems, vorzugsweise teildurchlässige, Spiegel
oder Prismen vorgesehen sein, durch welche die verschiedenen, von den
Polygon-Spiegelrädern
reflektierten Strahlen zu einem einzigen Strahlenbündel kombinierbar
sind. Vorzugsweise wird als optischer Strahlteiler im Sende- und/oder im Empfangsteil
ein Glasfaserstrahlteiler verwendet.
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In
einer Variante der Erfindung ist als optischer Strahlteiler ein
schwingendes Spiegelelement vorgesehen, welches zwei, alternierend
in das Strahlenbündel
eintauchende Spiegelflächen
mit unterschiedlicher Ausrichtung aufweist.
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Eine
besonders vorteilhafte Lösung
ergibt sich, wenn gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung die Polygon-Spiegelräder auf
einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.
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Die
Polygon-Spiegelräder
können
dabei in an sich bekannter Weise als Spiegel-Pyramiden ausgeführt sein,
die um ihre Achse rotieren, wobei zwei Polygon-Spiegelräder koaxial
angeordnet und an ihrer Basis miteinander verbunden sind.
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Eine
besonders hohe Flexibilität
des Erfindungsgegenstandes kann dadurch erzielt werden, dass die
Polygon-Spiegelräder über je einen
eigenen Antrieb verfügen
und diese Antriebe die Polygon-Spiegelräder synchron antreiben, wobei
die Phasenlage der einzelnen Polygon-Spiegelräder zueinander einstellbar
ist.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einiger Ausführungsbeispiele
und unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die 1 zeigt
schematisch eine luftgestütze
Datenerfassung mit Laser-Scanner gemäß dem Stand der Technik (Quelle:
GEOLAS Consulting). Die 2 veranschaulicht das Prinzip
der Abtastung mit einem rotierenden Polygon-Spiegelrad. Die 3 stellt
einen Abtastraster gemäß dem Stand der
Technik dar, die 4 zeigt einen solchen gemäß der Erfindung.
Die 5 und 6 zeigen in Form von Blockschaltbildern
verschiedene Varianten der gemeinsamen Nutzung von Komponenten der
Entfernungsmess-Systeme. Die 7 veranschaulicht einen
optischen Umschalter. Die 8, 9 und 10 stellen ebenfalls schematisch verschiedene
Varianten von Laser-Scannern gemäß der Erfindung
dar, wobei die 10a und 10b eine
Ausführung
in zwei verschiedenen Rissen veranschaulicht.
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Die 1 zeigt
schematisch ein flugzeuggetragenes Laser-Scanning-System zur Erstellung
von sog. DSM (digital surface models) und davon abgeleiteten DTM
(digital terrain models). In einem Flugzeug 11 ist auf
einer Plattform ein Laser-Scanner 12 montiert, der das
unter dem Flugzeug liegende Gelände 13 abtastet.
Die jeweiligen geographischen Koordinaten des Flugzeuges werden
durch ein Navigationssystem 14 ermittelt. In dem vorliegenden
Beispiel ist ein Satellitennavigationssystem GPS (Global Positioning
System) eingesetzt. Mit 15a und 15b sind einige
der durch das System benutzten Satelliten bezeichnet. Durch eine
terrestrische Station 16, deren Koordinaten bekannt sind,
kann die Genauigkeit der Positionsangabe wesentlich erhöht werden.
Die Plattform mit dem Laser-Scanner 12 kann durch Kreisel
im Raum stabilisiert sein oder es werden zusätzlich zu den geographischen
Koordinaten Kurs-, Roll- und Nickwinkel aufgezeichnet. Diese Winkel
können entweder
ebenfalls vom Navigationssystem 14 ausgegeben werden oder
werden von einem Kreiselgerät 17 abgeleitet.
Der Laser-Scanner 12 sendet eine Folge von Laser-Impulsen
auf den darunterliegenden Geländestreifen 13.
Die Impulse werden an der Geländeoberfläche diffus
reflektiert. Ein Teil der reflektierten Strahlung wird in Richtung
des Laser-Scanners 12 zurückgeworfen. Aus der Laufzeit
der Impulse wird die jeweilige Entfernung ermittelt. Durch die Scanneinrichtung
des Gerätes
wird der Messstrahl im wesentlichen senkrecht zur Flugrichtung abgelenkt,
so dass das Gerät 12 das
darunter liegende Gelände 13 fächerartig
abtastet. Im Idealfall wird das Gelände 13, wie in 1 angedeutet
durch einen quadratischen Raster von Messpunkten 19 abgetastet.
Von jedem Messpunkt 19 werden folgende Daten abgespeichert:
geographische Koordinaten (geographische Breite und Länge, Höhe) und
gemessene Entfernung sowie den zugehörigen Ablenkwinkel der Scan-Einrichtung.
Sofern der Laser-Scanner 12 nicht auf einer stabilisierten
Plattform angeordnet ist, werden zusätzlich Kurs-, Roll- und Nickwinkel
aufgezeichnet.
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Bei
einer solchen topographischen Kartierung wird das Gelände mäanderförmig, in
einer Flughöhe
von einigen hundert Meter mit relativ geringer Geschwindigkeit abgeflogen.
Aus den aufgezeichneten Daten kann bei der Auswertung ein digitales
3D Geländemodell
rekonstruiert werden.
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Die
fächerartige
Abtastung kann mit verschiedenen Einrichtungen durchgeführt werden.
Bekannt sind beispielsweise Schwingspiegel, die den Laser-Strahl
im wesentlichen sinus-artig über
das Gelände
führen.
Diese Art der Abtastung führt
zu einem Abtastraster in welchem die Abstände zwischen den einzelnen
Messpunkten sehr großen
Streuungen unterliegen. Eine wesentlich gleichmäßigere Rasterung wird mit einem
Scanner erzielt, bei welchem die Strahlablenkung mit einem rotierenden
Polygon-Spiegelrad erfolgt.
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An
Hand der 2 wird die Funktion eines solchen
Spiegelrades näher
erläutert.
Ein in diesem Beispiel 3-seitiges Spiegelpolygon 20 ist
um eine Achse 21 drehbar gelagert und wird durch einen
nicht dargestellten Kleinmotor entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil 22)
mit hoher Geschwindigkeit angetrieben. Durch einen ebenfalls nicht
dargestellten Drehwinkelsensor wird die jeweilige Position des Spiegelpolygons
an einen Computer rückgemeldet,
der das System steuert und die Messdaten erfasst und verarbeitet.
Der Laser-Messstrahl 23 wird durch eine Optik aufgeweitet,
von welcher die Kollimatorlinse 24 gezeigt ist. Man erkennt,
dass von den verschiedenen, in der Zeichnung dargestellten Winkelstellungen
des Spiegelprismas 20, nur in den Stellungen 1-3 der volle
Querschnitt des Strahlenbündels
auf das Messobjekt gelenkt wird. In der Stellung 0 wird die Strahlung zur
Quelle reflektiert, so dass keine Strahlung auf das Messobjekt gelangt.
In Zwischenstellungen wird die Strahlung entsprechend gedämpft. Dies
führt dazu, dass
je nach Auslegung des Spiegelrades 20 bei der Abtastung
eine sogen. Abtastlücke
auftritt, in welcher kein Mess-Strahl ausgesandt wird. In dem vorliegenden
Beispiel beträgt
diese Austastlücke
in etwa 50 %.
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Bei
einer gegebenen Abtastrate und Fluggeschwindigkeit ergibt sich nun
ein Abtastraster wie er in 3 veranschaulicht
ist. Der Raster ist nicht, wie dies optimal wäre, in den beiden Richtung
quer und parallel zur Flugrichtung gleichdicht mit Messpunkten belegt,
sondern der Abstand der Messpunkte in Flugrichtung ist etwa doppelt
so groß wie
in Querrichtung. Grundsätzlich
könnte
man durch Einsatz von langsamer fliegenden Flugzeugen oder Hubschraubern
das Rasterverhältnis
verbessern, dies würde
jedoch die Messzeit beträchtlich
vergrößern und
damit zu deutlich höheren
Kosten führen.
Eine Reduktion der Abtastrate kommt ebenfalls nicht in Frage, da
dies zu einer Verringerung der Auflösung und damit zu einem Qualitätsverlust
führen
würde.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass ein weiteres Entfernungsmess-System samt Scan-Einrichtung vorgesehen
ist, wobei die Scanner der beiden Entfernungsmesser in ihrer Phasenlage
so versetzt sind, dass in der Abtastlücke des einen Entfernungsmessen
der andere das Gelände
abtastet. Die 4 zeigt einen Abtastraster, der
mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
erzieht wird. Die Messpunkte des ersten Entfernungsmessers sind
mit 19, die des zweiten mit 29 bezeichnet.
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Die
beiden Entfernungsmess-Systeme können
völlig
getrennt aufgebaut sein, es ist aber auch möglich, dass beide Systeme verschiedene
Komponenten gemeinsam nutzen. Die 5 und 6 veranschaulichen
Beispiele für
eine solche Nutzung von Synergieeffekten. In 5 bezeichnet 30 einen
Lasertransmitter, der Laserpulse 31 aussendet. In einem
Teilungsprisma 32, dessen Reflexionsfläche 33 teilverspiegelt
ist wird 50% der Laserstrahlung durchgelassen, während 50% reflektiert wird.
Der gerade durchtretende Strahl 31a wird durch ein schematisch angedeutetes,
rotierendes vierseitiges Polygonspiegelrad 34 periodisch
abgelenkt (Kanal 1- K1). Der im Teilungsprisma 32 reflektierte
Strahl 31b wird durch einen ortsfesten Spiegel 35 umgelenkt.
Ein rotierendes vierseitiges Polygonspiegelrad 36 lenkt
den Mess-Strahl 31b periodisch
so ab, dass er das Messfeld fächerartig
abtastet (Kanal 2-K2). Die beiden Spiegelräder 34 und 36 sind
so winkelmäßig gegeneinander
versetzt, dass jeweils in der Abtastlücke des einen Systems das andere
das Objektfeld abtastet.
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Die
im Messfeld reflektierte Strahlung wird von den rotierenden Spiegelrädern 37 (Kanal
1-K1) bzw. 38 (Kanal
2-K2) abgelenkt und einem Spiegelprisma 39 zugeführt. Das
aus diesen beiden Teilen resultierende Strahlenbündel 40 wird durch
eine Optik 41 auf einem Sensor in der Empfangsstufe 42 konzentriert.
Vom Lasertransmitter 30 wird ein optisches oder elektrisches
Signal abgeleitet und über
einen Lichtleiter bzw. einen elektrischen Leiter 43 der
Empfangsstufe 42 zugeführt.
Die vom Lasertransmitter 30 abgeleiteten Signale dienen
als Startimpulse für
die Laufzeitmessung, durch die reflektierten Impulse wird die Zeitmessung
beendet. Die Zeitmessung und die entsprechende Auswertung zu Entfernungswerten
und die Verknüpfung
mit den Ablenkwinkeln, den geographischen Koordinaten, den Ausrichtwinkeln der
Plattform und die Aufzeichnung aller dieser Datensätze erfolgt
in der Auswertestufe 44.
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Die
Spiegelräder 34, 36 bis 38 laufen
synchron um, wobei die Spiegelräder 34 und 37 bzw. 36 und 38 auch
phasengleich rotieren. Bevorzugt sind die Spiegelräder 34 und 37 sowie
die Spiegelräder 36 und 38 auf
je einer gemeinsamen Welle angeordnet. Wird auf eine relative Phasenverstellung
zwischen den beiden Messkanälen 1 und 2 verzichtet,
so können
sämtliche
vier Spiegelräder,
ein entsprechender Winkelversatz vorausgesetzt, auf einer gemeinsamen
Welle montiert sein.
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Bei
der in 5 gezeigten Einrichtung geht ein Teil der Leistung
des Lasertransmitters 30 verloren. Ist es erforderlich,
die Laserleistung optimal zu nutzen, wird gemäß 6 an Stelle
des Teilungsprismas ein optischer Schalter 45 eingesetzt.
Eine mögliche
Ausführung
eines solchen optischen Schalters wird beispielhaft in 7 veranschaulicht.
Gemäß 6 führt der
optische Schalter 45 einmal die gesamte Leistung des Lasertransmitters 30 dem
Kanal 1 (K1) zu, in der anderen Phase der Abtastung dem Kanal 2 (K2).
Der Empfangsteil ist ebenfalls abweichend von der Ausführung nach 5 aufgebaut. Gemäß 6 verfügt jeder
der beiden Kanäle über einen
separaten Sensor 46a und 46b. Die Ausgangssignale
der beiden Sensoren werden elektrisch miteinander verknüpft und
gemeinsam in der Stufe 42 weiter verarbeitet.
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Gemäß 7 verfügt der optische
Umschalter 45 über 2 verspiegelte
Prismen 47 und 48, die auf einer schwingenden
Plattform 49 angeordnet sind. Diese Plattform 49 ist über Plattfedern 50 und 51 mit einer
ortsfesten Basisplatte 52 verbunden. Die Plattform wird
durch einen Linearmotor oder einen Hubmagnet 53 angetrieben.
Der Antrieb kann auch durch einen rotierenden Motor über einen
Nocken- oder Kurbeltrieb erfolgen, wobei dieser Motor gleichzeitig auch
die Polygon-Spiegelräder 34 , 36 bis 38 antreiben
kann. In der dargestellten Position der Plattform 49 lenkt
das Spiegelprisma 47 den Laserstrahl 31 in Richtung
des Pfeiles 54 um; nimmt die Plattform 49 ihre
rechte Endlage ein, so reflektiert das Spiegelprisma 48 den
Laserstrahl 31 in Richtung des Pfeils 55.
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In
der 8 ist schematisch der Aufbau eines flugzeuggestützten Laser-Scanners
gemäß der Erfindung
dargestellt. Kernstück
der Anlage ist der Zentralrechner 56, der die einzelnen
Komponenten derselben ansteuert und die Messdaten der Entfernungsmesser
auswertet, mit den Scan-Winkeln, den geographischen Koordinaten
und den Ausrichtwinkel der Messplattform verknüpft und diese Datensätze aufzeichnet.
Die Ausgabe der Dateien kann über
einen Datenträger
(in der Zeichnung ist beispielhaft eine DVD (Pos. 57) als
Speichermedium dargestellt). Der Zentralrechner 56 steuert
einen Lasertransmitter 30 an. Die Laserstrahlung desselben
wird durch zwei Glasfaserkabel 58 und 59 je einer
Optik 60 bzw. 61 zugeführt, durch welche Optiken die
Laserstrahlen aufgeweitet werden. Diese Optiken 60 und 61 liegen je
einem Polygon-Spiegelrad 62,63 gegenüber. Die Spiegelräder 62,63 sind
als vierseitige Pyramiden ausgeführt,
die an ihrer Basis miteinander verbunden sind. Die beiden Spiegelpyramidem
sind um 45° gegeneinander
versetzt, so dass das eine System in der Abtastlücke des anderen aktiv ist.
Angetrieben werden die Spiegelräder
durch einen Motor 64, der durch den Rechner 56 gesteuert
wird. Durch einen auf der Motorwelle angeordneten Winkeldekoder 65 wird
die Momentanstellung der Spiegelräder 62, 63 an
den Rechner zurückgemeldet.
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Durch
die beiden Polygonspiegelräder 62, 63 wird
das überflogene
Gelände 13 fächerartig
abgetastet. Die entsprechenden Mess-Strahlen sind in der Zeichnung
mit 66 und 67 bezeichnet, die Messpunkte an der
Oberfläche
des Geländes 13 mit 19. Ein
Teil der vom Messpunkt 19 diffus reflektierten Strahlung
erreicht wieder die Polygonspiegelräder 62 bzw. 63 und
wird über
Optiken 68, 69 und Gasfaserkabeln 70, 71 der
Empfangsstufe 72 zugeführt.
Sowohl im Sende- als auch im Empfangskanal erfolgt die Strahlteilung
unmittelbar durch die Glasfaserlichtleiter.
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Die
in der Empfangsstufe 72 in elektrische Signale umgewandelten
Echoimpulse werden dem Zentralrechner 56 zugeleitet. Aus
der Laufzeit der Impulse werden die entsprechenden Entfernungen
ermittelt. Diese Messdaten werden im Rechner 56 mit dem
durch die Position der Spiegelräder 62, 63 definiertem
Ablenkwinkel α und
den von einem GPS-Navigationssystem 14 abgeleiteten
geographischen Koordinaten x,y,z und den Kurs-, Nickund Rollwinkeln ε,γ,φ verknüpft. Durch
diese Daten wird jeder Messpunkt im Raum exakt definiert, so dass
aus den Daten 3D Geländemodelle
berechnet werden können.
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Die 9 zeigt
einzelne Komponenten einer Variante der oben beschriebenen Einrichtung.
In dieser Ausführungsform
sind die beiden Spiegelräder 73, 74 als
dreiseitige Pyramiden ausgebildet und weisen separate Antriebsmotore 75, 76 und
Winkeldekoder 77, 78 auf. Die mit dem Gegenstand
der 8 übereinstimmenden
Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Vorteil
der Ausführung nach
der 9 ist die große
Flexibilität
im Betrieb der Anlage. Die beiden Spiegelräder 73, 74 werden
wohl synchron angetrieben, der Phasenwinkel zwischen den Spiegelrädern kann
aber beliebig eingestellt werden. Es ist auch möglich, die beiden Spiegelräder 73, 74 mit
unterschiedlichem Drehsinn zu betreiben.
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Eine
weitere Variante der Erfindung ist in den 10a und 10b dargestellt. Das Polygonspiegelrad 79 ist
als dreiseitige Pyramide ausgebildet. Dem Spiegelrad liegen die
Optiken 60, 68 und 61, 69 um
180° gegeneinander
versetzt gegenüber.
Durch Spiegel 80 bzw. 81 werden die Sende- bzw.
Empfangsstrahlen um 90° abgelenkt,
so dass sie im wesentlichen achsial aus- bzw. eintreten. Die mit
anderen Ausführungen übereinstimmende
Teile sind in der Zeichnung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
Im besonderen ist die Erfindung nicht auf flugzeuggestützte Systeme
eingeschränkt,
sondern kann mit gleichen Vorteilen auf Tunnehness-Systeme od. dgl.
und Geräte angewendet
werden, bei welchen der Scanner auf einem Drehtisch montiert ist.
Es können
auch die verschiedenen Lösungen
zur Nutzung der Synergieeffekte, wie sie beispielsweise in den 5 bis 7 gezeigt
sind, in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.