JP2007327862A - Surveying device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten work efficiency in true north survey utilizing the sun. <P>SOLUTION: Position information of an observation spot and time information are generated by a control operation part 52 based on a GPS signal acquired by reception by a GPS reception part 28, and an azimuth angle showing a collimation direction wherein the sun is to be collimated by a telescope 12 is calculated based on the generated position information and time information. A horizontal motor 24 and a vertical motor 28 are driven in accordance with the sun's diurnal motion, and the sun is allowed to stand still apparently in a visual field of the telescope 12 by driving the vertical motor 28. When the center of the sun is collimated by the telescope 12, a horizontal angle of the telescope 12 is measured, and the measured horizontal angle is updated by the calculated azimuth angle, and the collimation direction determined when the telescope 12 is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated by the calculated azimuth angle becomes zero is used as the true north. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽を利用して真北を測量する測量装置に関する。   The present invention relates to a surveying apparatus that surveys true north using the sun.

従来、測量装置を用いた測量方法の1つとして真北測量があり、その方法には、例えば、太陽を利用した方法、地球の自転を利用した方法、北極星を利用した方法、基準点を利用した方法などがある。これらの方法のうち、日照の変化を見るための基礎データなどを作成するに際しては、太陽を利用した方法が用いられている。なお、真北測量を行うに際しては、測角機能を有する測量装置として、例えば、トータルステーション(特許文献1参照)やセオドライトを用いることができる。   Conventionally, there is true north surveying as one of the surveying methods using the surveying device, and for example, the method using the sun, the method using the rotation of the earth, the method using the north star, and the reference point are used. There are methods. Among these methods, the method using the sun is used to create basic data for viewing changes in sunshine. When performing true north surveying, for example, a total station (see Patent Document 1) or theodolite can be used as a surveying instrument having an angle measuring function.

特開2003−240548号公報JP 2003-240548 A

従来の太陽を利用した真北測量では、太陽の日周運動に合わせて望遠鏡の視準位置をセットすることができないため、太陽の輪郭などの特徴的な部分を望遠鏡で視準する際に、太陽の動きを予測し、この予測結果を基に目標とする視準位置に望遠鏡の視準方向をセットしておき、目標とする視準位置に太陽が移動するまで待つ必要がある。このため、測量に時間を要するとともに、作業者の技量によって測定結果にばらつきが発生することがある。また太陽の位置を予測するにも、太陽の位置を予測するためのデータには、観測地に関する正確な位置情報と時刻が必要となるが、これらの点については充分に配慮されていない。   In the true north survey using the conventional sun, the collimation position of the telescope cannot be set according to the diurnal movement of the sun, so when collimating the characteristic part such as the outline of the sun with the telescope, It is necessary to predict the movement of the sun, set the collimation direction of the telescope at the target collimation position based on the prediction result, and wait until the sun moves to the target collimation position. For this reason, time is required for surveying, and the measurement results may vary depending on the skill of the operator. In addition, in order to predict the position of the sun, the data for predicting the position of the sun requires accurate position information and time regarding the observation place, but these points are not sufficiently considered.

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、太陽を利用した真北測量における作業の効率化を図ることにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to improve the efficiency of work in true north survey using the sun.

前記目的を達成するために、請求項1に係る測量装置においては、太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、前記観測地の位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記観測地の望遠鏡から前記太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出する太陽位置算出手段とを備え、前記望遠鏡で前記太陽の中心を視準したときに前記水平角測定手段の測定による水平角を前記太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、前記算出された方位角で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる構成とした。   In order to achieve the above object, in the surveying apparatus according to claim 1, a telescope that collimates the sun, and a support unit that is installed at an observation site and supports the telescope so as to be horizontally or vertically rotatable, A horizontal angle measuring means for measuring a horizontal angle of the telescope, and a collimation direction when the sun is collimated from the telescope at the observation site as a sun position based on the position information and time information of the observation site. A solar position calculation means for calculating an azimuth angle, and updates the horizontal angle measured by the horizontal angle measurement means with the azimuth angle calculated by the solar position calculation means when collimating the center of the sun with the telescope. The collimation direction when the telescope is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated with the calculated azimuth becomes zero is set to be true north.

(作用)望遠鏡が観測地に設置されたときに、望遠鏡で太陽の中心を視準するとともに、観測地の位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、望遠鏡で太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を太陽位置算出手段によって算出し、且つ望遠鏡の水平角を測定し、この測定による水平角を太陽陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、算出された方位角で更新された水平角が0になるまで望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北とすることで、太陽を利用した真北測量を効率良く行うことができ、測量作業の効率化を図ることができる。   (Operation) When the telescope is installed at the observation site, the center of the sun is collimated with the telescope, and the sun is collated with the telescope based on the position information and time information of the observation site. The azimuth angle indicating the collimation direction is calculated by the solar position calculation means, the horizontal angle of the telescope is measured, the horizontal angle by this measurement is updated with the azimuth angle calculated by the solar positive position calculation means, and the calculated azimuth angle By making the collimation direction when the telescope is moved horizontally until the horizontal angle updated in step 0 becomes true north, true north survey using the sun can be performed efficiently, and the survey work Efficiency can be improved.

請求項2に係る測量装置においては、太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、GPS信号を受信して前記観測地の位置情報と時刻情報を生成する位置・時刻情報生成手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記観測地の望遠鏡から前記太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出する太陽位置算出手段とを備え、前記望遠鏡で前記太陽の中心を視準したときに前記水平角測定手段の測定による水平角を前記太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、前記算出された方位角で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる構成とした。   In the surveying instrument according to claim 2, the telescope which collimates the sun, the support means which is installed at the observation site and supports the telescope so as to be horizontally or vertically rotatable, and the horizontal angle of the telescope are measured. Based on the horizontal angle measuring means, the position / time information generating means for receiving the GPS signal and generating the position information and time information of the observation site, and the position information and time information generated by the position / time information generating means A solar position calculating means for calculating an azimuth angle indicating a collimation direction when the sun is collimated from the telescope at the observation site, and when the center of the sun is collimated by the telescope The horizontal angle measured by the horizontal angle measuring means is updated with the azimuth angle calculated by the solar position calculating means, and the telescope is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated by the calculated azimuth angle becomes zero. It was constructed comprising a true north collimating direction of time.

(作用)望遠鏡が観測地に設置されたときに、この望遠鏡で太陽の中心を視準するとともに、GPS信号を受信して観測地の位置情報と時刻情報を生成し、生成された位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、望遠鏡で太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を太陽位置算出手段で算出し、且つ望遠鏡の水平角を測定し、この測定による水平角を太陽陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、算出された方位角で更新された水平角が0になるまで望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北とすることで、太陽を利用した真北測量を効率良く行うことができ、測量作業の効率化を図ることができる。   (Operation) When the telescope is installed at the observation site, the telescope collimates the center of the sun, receives a GPS signal, generates position information and time information of the observation site, The sun position calculation means calculates the azimuth angle indicating the collimation direction when the sun is collimated with the telescope based on the time information, and measures the horizontal angle of the telescope. By updating the azimuth angle calculated by the solar positive position calculation means and setting the collimation direction to true north when the telescope is moved horizontally until the horizontal angle updated by the calculated azimuth angle becomes zero Therefore, true north surveying using the sun can be performed efficiently, and the surveying work can be made more efficient.

請求項3に係る測量装置においては、太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、GPS信号を受信して前記観測地の位置情報と時刻情報を生成する位置・時刻情報生成手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記観測地の望遠鏡から前記太陽を視準すべき視準方向を規定する方位角を算出する太陽位置算出手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に前記太陽の日周運動に合せて前記望遠鏡の水平角または鉛直角を制御する望遠鏡制御手段とを備え、前記望遠鏡で太陽の右端を視準したときの水平角を、前記太陽の右端視準前時の時刻情報と位置情報を基に前記太陽位置算出手段により算出された方位角で更新し、さらに、前記望遠鏡で太陽の左端を視準したときの水平角と前記太陽の左端視準時の時刻情報と位置情報を基に前記太陽位置算出手段により算出された方位角とから両者の平均値を算出し、前記望遠鏡で太陽の左端を視準したときの水平角を前記算出された平均値で更新し、前記平均値で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる構成とした。   In the surveying instrument according to claim 3, the telescope which collimates the sun, the support means which is installed at the observation site and supports the telescope so as to be horizontally or vertically rotatable, and the horizontal angle of the telescope is measured. Based on the horizontal angle measuring means, the position / time information generating means for receiving the GPS signal and generating the position information and time information of the observation site, and the position information and time information generated by the position / time information generating means Position information and time information generated by the position / time information generating means, a sun position calculating means for calculating an azimuth angle that defines a collimation direction in which the sun should be collimated from the telescope at the observation site Telescope control means for controlling the horizontal angle or vertical angle of the telescope according to the diurnal motion of the sun based on the horizontal angle when the right end of the sun is collimated with the telescope, the right angle of the sun Visual Update with the azimuth angle calculated by the solar position calculation means based on the previous time information and position information, and further, the horizontal angle when the left end of the sun is collimated with the telescope and the left end collimation time of the sun The average value of both is calculated from the azimuth angle calculated by the solar position calculation means based on the time information and the position information, and the horizontal angle when the left end of the sun is collimated with the telescope is calculated as the average value. The collimation direction when the telescope is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated with the average value becomes 0 is set to be true north.

(作用)観測地に望遠鏡が設置されたときに、望遠鏡で太陽を視準するとともに、GPS信号を受信して観測地への位置情報と時刻情報を生成し、生成された位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、望遠鏡で太陽を視準すべき視準方向を規定する方位角を算出し、且つ太陽の日周運動に合わせて望遠鏡の水平角または鉛直角を制御し、望遠鏡の視野内で見かけ上太陽が静止したときに、望遠鏡で太陽の右端を視準して水平角を測定するとともに、そのときの時刻情報と位置情報を基に方位角を算出し、算出されて方位角で、太陽の右端視準前時の水平角を更新し、さらに、望遠鏡で太陽の左端を視準して水平角を測定するとともに、そのとき得られた時刻情報と位置情報を基に方位角を算出し、太陽の右端視準前時の水平角と方位角とから両者の平均値を算出し、算出された平均値で太陽の右端視準前時の水平角を更新し、平均値で更新された水平角が0になるまで望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北とすることで、太陽を利用した真北測量を効率良く行うことができ、測量作業の効率化を図ることができるとともに、真北の視準方向を精度良く求めることができる。   (Operation) When the telescope is installed at the observation site, the sun is collimated by the telescope, and the GPS signal is received to generate position information and time information to the observation site, and the generated position information and time information Based on the position of the sun, the azimuth angle that defines the collimation direction for collimating the sun with the telescope is calculated, and the horizontal or vertical angle of the telescope is controlled in accordance with the diurnal movement of the sun. When the sun appears to be stationary in the field of view, the telescope is used to collimate the right edge of the sun and measure the horizontal angle, and the azimuth is calculated based on the time and position information at that time. Update the horizontal angle of the sun before the right end collimation of the sun and further measure the horizontal angle by collimating the left end of the sun with a telescope, and the direction based on the time and position information obtained at that time The angle is calculated and the horizontal and azimuth angles before the right end of the sun The average value of the two is calculated, the horizontal angle before the right end collimation of the sun is updated with the calculated average value, and the telescope is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated with the average value becomes zero. By setting the collimation direction to true north, true north surveying using the sun can be performed efficiently, the surveying work can be made more efficient, and the collimation direction of true north can be obtained accurately. be able to.

請求項4に係る測量装置においては、太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、GPS信号を受信して前記観測地の位置情報と時刻情報を生成する位置・時刻情報生成手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に前記太陽の日周運動に合せて前記望遠鏡の水平角または鉛直角を制御する望遠鏡制御手段と、前記望遠鏡の視準対象を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像による画像を処理して前記太陽の中心を算出する画像処理手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記望遠鏡の視準方向を前記太陽の中心としたときの方位角を算出する太陽位置算出手段とを備え、前記画像処理手段の算出値を基に前記望遠鏡で前記太陽の中心を視準したときに前記水平角測定手段の測定による水平角を前記太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、前記算出された方位角で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる構成とした。   In the surveying instrument according to claim 4, the telescope which collimates the sun, the support means which is installed at the observation site and supports the telescope so as to be horizontally or vertically rotatable, and the horizontal angle of the telescope is measured. Based on the horizontal angle measuring means, the position / time information generating means for receiving the GPS signal and generating the position information and time information of the observation site, and the position information and time information generated by the position / time information generating means Telescope control means for controlling the horizontal angle or vertical angle of the telescope according to the diurnal motion of the sun, imaging means for imaging a collimation target of the telescope, and processing an image captured by the imaging means to process the image Image processing means for calculating the center of the sun, and the position of the sun based on the position information and time information generated by the position / time information generating means, and when the collimation direction of the telescope is the center of the sun A solar position calculating means for calculating an azimuth angle, and when the center of the sun is collimated with the telescope based on the calculated value of the image processing means, the horizontal angle measured by the horizontal angle measuring means is the solar position. Updated with the azimuth angle calculated by the calculation means, and the collimation direction when moving the telescope in the horizontal direction until the horizontal angle updated with the calculated azimuth angle becomes 0 is set to be true north .

(作用)望遠鏡が観測地に設置されたときに、望遠鏡で太陽を視準するとともに、望遠鏡の水平角を測定し、且つGPS信号を受信して観測地の位置情報と時刻情報を生成し、生成された位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、望遠鏡で太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出し、さらに太陽の日周運動に合わせて望遠鏡の水平角または鉛直角を制御し、望遠鏡の視野内で太陽を見かけ上静止させ、且つ望遠鏡の視準対象となる太陽を撮像し、この撮像による画像を処理して太陽の中心を算出し、この算出結果を基に望遠鏡で太陽の中心を視準し、このとき測定された水平角を太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、算出された方位角で更新された水平角が0になるまで望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北とすることで、太陽を利用した真北測量を効率良く行うことができ、測量作業の効率化を図ることができる。   (Operation) When the telescope is installed at the observation site, the sun is collimated with the telescope, the horizontal angle of the telescope is measured, and the GPS signal is received to generate position information and time information of the observation site. Based on the generated position information and time information, the position of the sun is used to calculate the azimuth angle indicating the collimation direction when the sun is collimated with the telescope, and the horizontal angle of the telescope or Control the vertical angle, make the sun appear to be stationary in the telescope's field of view, take an image of the sun that is the collimation target of the telescope, process the image by this imaging, calculate the center of the sun, and calculate this result Based on the center of the sun with a telescope, the horizontal angle measured at this time is updated with the azimuth angle calculated by the solar position calculating means, and the telescope is updated until the horizontal angle updated with the calculated azimuth angle becomes zero Collimation method when moving the lens horizontally The With due north, can be efficiently true north survey utilizing sun, it is possible to improve the efficiency of the surveying operation.

請求項5に係る測量装置においては、請求項1、2、3または4のうちいずれか1項に記載の測量装置において、前記望遠鏡の水平軸に対する傾斜を検出するチルトセンサを備え、前記太陽位置算出手段は、前記太陽の位置として得られた方位角に関する算出値を前記チルトセンサの検出値に従って補正してなる構成とした。   The surveying device according to claim 5 is the surveying device according to any one of claims 1, 2, 3, or 4, further comprising a tilt sensor that detects a tilt of the telescope with respect to a horizontal axis, and the solar position. The calculation means is configured to correct the calculated value related to the azimuth angle obtained as the position of the sun according to the detection value of the tilt sensor.

(作用)望遠鏡が設置されたときに、望遠鏡が水平軸に対して傾斜していても、太陽の位置として得られた方位角に関する算出値がチルトセンサの検出値にしたがって補正されるので、望遠鏡が水平軸に対して傾斜していても、高精度な方位角を求めることができる。   (Operation) Even when the telescope is installed, even if the telescope is inclined with respect to the horizontal axis, the calculated value related to the azimuth angle obtained as the position of the sun is corrected according to the detection value of the tilt sensor. Even if is inclined with respect to the horizontal axis, a highly accurate azimuth angle can be obtained.

以上の説明から明らかなように、請求項1に係る測量装置によれば、測量作業の効率化を図ることができる。   As is clear from the above description, according to the surveying apparatus according to claim 1, the efficiency of the surveying work can be improved.

請求項2に係る測量装置によれば、測量作業の効率化を図ることができる。   According to the surveying apparatus according to claim 2, the efficiency of the surveying work can be improved.

請求項3に係る測量装置によれば、測量作業の効率化を図ることができるとともに、真北の視準方向を精度良く求めることができる。   According to the surveying apparatus according to the third aspect, it is possible to improve the efficiency of the surveying work and to obtain the true north collimation direction with high accuracy.

請求項4に係る測量装置によれば、測量作業の効率化を図ることができる。   According to the surveying apparatus of the fourth aspect, the efficiency of the surveying work can be improved.

請求項5に係る測量装置によれば、望遠鏡が水平軸に対して傾斜していても、高精度な方位角を求めることができる。   According to the surveying instrument of the fifth aspect, it is possible to obtain a highly accurate azimuth even if the telescope is inclined with respect to the horizontal axis.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例を示すトータルステーションの正面図、図2は、本発明の第1実施例を示すトータルステーションのブロック構成図、図3は、トータルステーションを用いて真北測量を行うときの作用を説明するためのフローチャート、図4は、本発明の第2実施例を示すトータルステーションのブロック構成図、図5(a)は、ラインセンサを用いて太陽の中心を求める方法を説明するための図、(b)は、エリアセンサを用いて太陽の中心を求める方法を説明するための図、図6は、本発明の第3実施例を示すトータルステーションのブロック構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a total station showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the total station showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a true north survey using the total station. FIG. 4 is a block diagram of a total station showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a diagram for explaining a method for obtaining the center of the sun using a line sensor. FIG. 6B is a diagram for explaining a method for obtaining the center of the sun using an area sensor, and FIG. 6 is a block diagram of a total station showing a third embodiment of the present invention.

これらの図において、トータルステーション10は、図1に示すように、測量装置として、太陽を視準対象とする望遠鏡12を備えており、この望遠鏡12は、一対の柱部14間に、回転軸12aを介して垂直(鉛直)回転可能に取り付けられている。各柱部14は、水平回転部16に立設されており、水平回転部16は、整準台18上に水平回転可能に取り付けられている。水平回転部16と各柱部14によってトータルステーション本体20が構成されており、トータルステーション本体20と整準台18は、望遠鏡12を水平回転または鉛直回転(垂直回転)自在に支持する支持手段として構成されている。水平回転部16には目盛盤(エンコーダ)が設けられていて、目盛盤が回転できるように複軸構造となっている。   In these drawings, the total station 10 includes a telescope 12 that collimates the sun as a surveying device, as shown in FIG. 1, and the telescope 12 has a rotating shaft 12 a between a pair of column portions 14. It is attached so that vertical (vertical) rotation is possible. Each column part 14 is erected on a horizontal rotation part 16, and the horizontal rotation part 16 is mounted on a leveling table 18 so as to be horizontally rotatable. A total station main body 20 is constituted by the horizontal rotating part 16 and each column part 14, and the total station main body 20 and the leveling base 18 are configured as support means for supporting the telescope 12 so as to be freely rotatable in the horizontal direction or in the vertical direction (vertical rotation). ing. The horizontal rotating unit 16 is provided with a scale plate (encoder), and has a multi-axis structure so that the scale plate can rotate.

トータルステーション10は、図2に示すように、測点までの距離を測定する測距部(光波距離計)22と、望遠鏡12の水平角を制御する水平モータ24および水平駆動部26と、望遠鏡12の鉛直角(垂直角)を制御する鉛直モータ28および鉛直駆動部30と、望遠鏡12の水平角を測定する水平エンコーダ32および水平測角部34と、望遠鏡12の鉛直角(垂直角)を測定する鉛直エンコーダ36および鉛直測角部38と、各種データを記憶する記憶部40、望遠鏡12の水平方向における傾きを検出する傾斜検出部(チルトセンサ)42と、各種データやコマンドなどを入力する操作・入力部44と、各種データや測定結果等を表示する表示部46と、GPS信号を受信するGPS受信部48と、GPS受信部18の受信による時刻情報を基に内部時計の時刻を補正するための時刻補正部50と、これら各部を制御するとともに、測定に関する各種演算を行う制御演算部(太陽位置演算部)52を備えて構成されている。なお、望遠鏡12は、水平モータ24や鉛直モータ28の駆動によって鉛直角や水平角が制御されるが、手動で容易に水平方向または鉛直方向に回動させることもできるようになっている。   As shown in FIG. 2, the total station 10 includes a distance measuring unit (light wave distance meter) 22 that measures the distance to the measuring point, a horizontal motor 24 and a horizontal driving unit 26 that control the horizontal angle of the telescope 12, and the telescope 12. A vertical motor 28 and a vertical drive unit 30 for controlling the vertical angle (vertical angle) of the lens, a horizontal encoder 32 and a horizontal angle measuring unit 34 for measuring the horizontal angle of the telescope 12, and a vertical angle (vertical angle) of the telescope 12. A vertical encoder 36 and a vertical angle measuring unit 38, a storage unit 40 for storing various data, a tilt detection unit (tilt sensor) 42 for detecting the tilt of the telescope 12 in the horizontal direction, and an operation for inputting various data and commands. By receiving the input unit 44, the display unit 46 that displays various data and measurement results, the GPS receiving unit 48 that receives GPS signals, and the GPS receiving unit 18 A time correction unit 50 for correcting the time of the internal clock based on the time information, and a control calculation unit (solar position calculation unit) 52 that controls these units and performs various calculations related to measurement are configured. . The vertical angle and the horizontal angle of the telescope 12 are controlled by driving the horizontal motor 24 and the vertical motor 28, but can be easily rotated in the horizontal direction or the vertical direction manually.

制御演算部52は、例えば、マイクロコンピュータ(CPU)を用いて構成されており、GPS受信部48の受信によるGPS信号を入力し、入力したGPS信号を基に、トータルステーション10が設置された観測地における位置情報、例えば、緯度、経度、高度を生成するとともに、GPS信号の時刻情報を基に時刻補正部50に内蔵された内部時計の時刻を補正し、補正された時刻を時刻情報として生成する位置・時刻情報生成手段として構成されている。   The control calculation unit 52 is configured using, for example, a microcomputer (CPU), inputs a GPS signal received by the GPS receiving unit 48, and based on the input GPS signal, the observation site where the total station 10 is installed. Position information such as latitude, longitude, and altitude is generated, and the time of the internal clock built in the time correction unit 50 is corrected based on the time information of the GPS signal, and the corrected time is generated as time information. It is configured as position / time information generating means.

また、制御演算部52は、観測地の位置情報と時刻情報を基に、太陽の日周運動に合わせて望遠鏡12の水平角または鉛直角を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を水平駆動部26、鉛直駆動部30に出力するようになっている。すなわち、制御演算部52は、水平モータ24、水平駆動部26、鉛直モータ28、鉛直駆動部30とともに、太陽の日周運動に合わせて望遠鏡12の水平角または鉛直角を制御する望遠鏡制御手段として構成されている。   Moreover, the control calculation part 52 produces | generates the control signal for controlling the horizontal angle or the vertical angle of the telescope 12 according to a solar diurnal motion based on the positional information and time information of an observation place, and produced | generated control. A signal is output to the horizontal drive unit 26 and the vertical drive unit 30. That is, the control calculation unit 52, as well as the horizontal motor 24, the horizontal drive unit 26, the vertical motor 28, and the vertical drive unit 30, serves as a telescope control unit that controls the horizontal angle or vertical angle of the telescope 12 according to the diurnal motion of the sun. It is configured.

また、制御演算部52は、観測地の位置情報と観測地における時刻情報を基に太陽の位置として、望遠鏡12で太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出する太陽位置算出手段として構成されている。そして制御演算部52は、望遠鏡12で太陽の中心を視準したときに測定された水平角を、位置情報と時刻情報を基に算出された方位角で更新し、算出された方位角で更新された水平角が0になるまで望遠鏡12を水平方向に移動させたときの視準方向を真北とすることで、真北測量ができるようになっている。望遠鏡12には太陽の光量が多いので、フィルタ(セキスタント)を対物レンズ枠につけて減光させることは従来と同じである。   Further, the control calculation unit 52 calculates the azimuth indicating the collimation direction when the sun is collimated with the telescope 12 as the position of the sun based on the position information of the observation place and the time information at the observation place. It is configured as a means. Then, the control calculation unit 52 updates the horizontal angle measured when collimating the center of the sun with the telescope 12 with the azimuth calculated based on the position information and the time information, and updated with the calculated azimuth. True north surveying can be performed by setting the collimation direction when the telescope 12 is moved in the horizontal direction until the horizontal angle is 0, as true north. Since the telescope 12 has a large amount of light from the sun, it is the same as before that a filter (sexant) is dimmed by attaching it to the objective lens frame.

太陽の中心を望遠鏡12で視準するに際しては、例えば、太陽の右端を望遠鏡で視準したときの方位角を求めるとともに、望遠鏡で太陽の左端を視準したときの方位角を求め、各方位角を基に太陽の中心を視準したときの方位角を求めることができる。また、制御演算部52で算出された方位角を基に望遠鏡12で太陽を視準したときに、この視準方向が太陽の略中心にあるとして、方位角を求めることもできる。   When collimating the center of the sun with the telescope 12, for example, the azimuth angle when the right end of the sun is collimated with the telescope and the azimuth angle when the left end of the sun is collimated with the telescope are obtained. The azimuth angle when the center of the sun is collimated based on the angle can be obtained. Further, when the sun is collimated with the telescope 12 based on the azimuth angle calculated by the control calculation unit 52, the azimuth angle can also be obtained assuming that the collimation direction is substantially at the center of the sun.

以下、太陽を利用して真北測量を行うときの具体的な方法を図3のフローチャートにしたがって説明する。まず、トータルステーション10を観測地に設置し、GPS受信部48によってGPS信号を受信し、受信したGPS信号を基に制御演算部52において、観測地に関する時刻情報と位置情報を生成し、生成した時刻情報から時刻Tを設定し(ステップS1)、生成した位置情報から観測地の緯度・経度を設定し(ステップS2)、これらの情報を時刻に関するデータまたは位置に関するデータとして記憶部40に格納する。GPS受信部48は、トータルステーション10の中に設けられてもよいし、トータルステーション10と切り離してもデータが制御演算部52で処理できれば、どこにあっても位置誤差は問題とならない。   Hereinafter, a specific method for performing true north survey using the sun will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the total station 10 is installed at the observation site, the GPS signal is received by the GPS reception unit 48, and the control calculation unit 52 generates time information and position information regarding the observation site based on the received GPS signal, and the generated time The time T is set from the information (step S1), the latitude / longitude of the observation site is set from the generated position information (step S2), and the information is stored in the storage unit 40 as time data or position data. The GPS receiving unit 48 may be provided in the total station 10, and even if it is separated from the total station 10, the position error does not matter wherever it can be processed by the control calculation unit 52.

次に、作業者の操作により、望遠鏡12を水平方向または鉛直方向に移動させて太陽を視準する(ステップS3)。次に、制御演算部52は、GPS信号から得られた時刻情報と観測地の位置情報(緯度・経度)を基に太陽の位置として、望遠鏡12で太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出する。さらに、制御演算部52は、太陽の日周運動に合わせて望遠鏡12の水平角または鉛直角を制御するために、位置情報と時刻情報を基に水平モータ24に関する水平回転速度Vhと鉛直モータ28に関する鉛直回転速度Vvを算出する(ステップS4)。   Next, the operator collimates the sun by moving the telescope 12 in the horizontal direction or the vertical direction (step S3). Next, the control calculation unit 52 sets the collimation direction when the telescope 12 collimates the sun as the position of the sun based on the time information obtained from the GPS signal and the position information (latitude / longitude) of the observation site. The indicated azimuth angle is calculated. Further, the control calculation unit 52 controls the horizontal rotation speed Vh and the vertical motor 28 related to the horizontal motor 24 based on the position information and the time information in order to control the horizontal angle or vertical angle of the telescope 12 according to the diurnal motion of the sun. The vertical rotation speed Vv regarding is calculated (step S4).

水平回転速度Vhと鉛直回転速度Vvが算出されると、水平回転速度Vhと鉛直回転速度Vvに対応した制御信号が制御演算部52から水平駆動部26と鉛直駆動部30に出力され、水平モータ24が水平回転速度Vhで回転駆動するとともに、鉛直モータ28が鉛直回転速度Vvで回転駆動する。これにより、望遠鏡12の視野内において太陽が見かけ上、停止した状態となる(ステップS5)。このあと、作業者の操作により、望遠鏡12を水平方向または鉛直方向に微動させ、望遠鏡12で太陽の右端に視準を合わせる。この場合、観測地の緯度・経度は変化していないが、時刻が変化しているので、このときの時刻Tと、観測地の緯度・経度を用いて、制御演算部52において、再度、太陽の位置情報として、時刻Tにおける太陽の右端の方位角δを算出する。そしてこのとき測定された望遠鏡12の水平角を、算出された右端の方位角δで更新し、望遠鏡12の水平角をθとする(ステップS6)。 When the horizontal rotation speed Vh and the vertical rotation speed Vv are calculated, control signals corresponding to the horizontal rotation speed Vh and the vertical rotation speed Vv are output from the control calculation unit 52 to the horizontal drive unit 26 and the vertical drive unit 30, and the horizontal motor 24 is driven to rotate at the horizontal rotation speed Vh, and the vertical motor 28 is driven to rotate at the vertical rotation speed Vv. As a result, the sun appears to have stopped in the field of view of the telescope 12 (step S5). Thereafter, the telescope 12 is finely moved in the horizontal direction or the vertical direction by the operator's operation, and the telescope 12 collimates the right end of the sun. In this case, the latitude and longitude of the observation site has not changed, since the time has changed, and time T R at this time, with the observation location latitude and longitude, the control calculation unit 52, again, as the position information of the sun, and calculates the azimuth angle [delta] R of the right end of the sun at time T R. Then the horizontal angle at this time measured telescope 12, and updates the azimuth angle [delta] R of the calculated right end, a horizontal angle of the telescope 12 and theta R (step S6).

次に、作業者の操作により、望遠鏡12を水平方向または鉛直方向に微動させ、望遠鏡12で太陽の左端に視準を合わせる。この場合、観測地の緯度・経度は変化していないが、時刻が変化しているので、このときの時刻Tと、観測地の緯度・経度を用いて、制御演算部52において、再度、太陽の位置情報として、観測地における緯度・経度を基に時刻Tにおける太陽の方位角δを算出する(ステップS7)。この場合、望遠鏡12の水平角θと、算出された方位角δには誤差が生じる。 Next, the telescope 12 is finely moved in the horizontal direction or the vertical direction by the operator's operation, and the telescope 12 collimates the left end of the sun. In this case, the latitude / longitude of the observation site has not changed, but since the time has changed, the control computation unit 52 again uses the time TL at this time and the latitude / longitude of the observation site to as the position information of the sun, and calculates the azimuth angle [delta] L of the sun at time T L based on the latitude and longitude at the observation locations (step S7). In this case, the horizontal angle theta L of the telescope 12, an error occurs in the calculated azimuth angle [delta] L.

そこで、この誤差をなくすために、望遠鏡12で太陽の左端を視準したときに得られた水平角θと算出された方位角δを基に両者の平均値(δ=(θ+δ/2)を太陽の左端を示す平均値として算出し、算出された平均値δで水平角θを更新し、望遠鏡12の水平角をθとする。望遠鏡12を水平角θが0になるまで水平方向に移動させたときの視準方向を真北とする(ステップS8)。 In order to eliminate this error, the mean value of the two based on the azimuth angle [delta] L and the calculated horizontal angle theta L obtained when collimate the left edge of the solar telescope 12 (δ M =L calculated + δ L / 2) as the average value indicating the left end of the sun, and updates the horizontal angle theta L with the calculated average value [delta] M, the horizontal angle of the horizontal angle and theta M. telescope 12 telescope 12 theta The collimation direction when moving in the horizontal direction until M becomes 0 is set to true north (step S8).

本実施例によれば、GPS信号を基に観測地の時刻情報と位置情報を生成するようにしているため、事前に太陽の位置計算をする必要がなく、リアルタイムで観測地に関する位置情報と時刻情報を生成することができ、測量作業の効率を高めることができる。   According to the present embodiment, since the time information and position information of the observation place are generated based on the GPS signal, it is not necessary to calculate the position of the sun in advance, and the position information and time regarding the observation place in real time. Information can be generated and the efficiency of surveying work can be increased.

また、太陽の日周運動に合わせて望遠鏡12の水平角または鉛直角を制御し、望遠鏡12の視野内で太陽を見かけ上静止させるようにしたため、太陽の中心を容易に視準することができるとともに、太陽の中心を視準したときの方位角を高精度に測定することができる。真北測量により、真北を基準にいろいろな測量を開始できる。   Further, the horizontal or vertical angle of the telescope 12 is controlled in accordance with the diurnal motion of the sun, and the sun is apparently stopped within the field of view of the telescope 12, so that the center of the sun can be collimated easily. In addition, the azimuth angle when collimating the center of the sun can be measured with high accuracy. With true north surveying, you can start various surveys based on true north.

次に、本発明の第2実施例を図4にしたがって説明する。本実施例におけるトータルステーション10は、太陽を撮像する撮像部54と、撮像部54の撮像による画像を処理する画像処理部56を設けたものであり、他の構成は第1実施例のものと同様である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The total station 10 in this embodiment is provided with an image pickup section 54 that picks up the sun and an image processing section 56 that processes an image picked up by the image pickup section 54, and other configurations are the same as those in the first embodiment. It is.

撮像部54は、図5(a)に示すように、CCD撮像素子で構成されたラインセンサ54a、54bを用いて構成されており、太陽58を撮像したときの画像の位置をラインセンサ54a、54bで求め、各ラインセンサ54a,54bの出力を画像処理部56で処理することで、太陽58の中心を求めることができる。
ラインセンサ54a、54bを用いて太陽58の中心を求めるに際しては、ラインセンサ54aが太陽58の鉛直方向の中心にあるとは限らないので、太陽58に関する3つの方位角:(1)太陽の中心、(2)太陽の右端、(3)太陽の左端のうち、(2)太陽の右端、(3)太陽の左端を用いることはできない。しかし、ラインセンサ54aの中心が太陽58の中心(水平方向)と一致するので、(1)太陽の中心を用いることができる。この場合、ラインセンサ54aによって、太陽58の右端の値aと左端の値bを求め、a、bから両者の中心の値cを求め、中心の値cから太陽58の中心方位角δを設定する。このとき、中心の値cとラインセンサ54bとの間にオフセットがあるときには、オフセットΔθを求め、δ+Δθを視準方位角とし、望遠鏡12の水平角を視準方位角(δ+Δθ)で更新する。
そして、この太陽58の中心と太陽58の画像を表示部46の画面上に表示することで、表示部46の画面を見ながら望遠鏡12を太陽58の中心に容易に視準させることができる。
As shown in FIG. 5A, the imaging unit 54 is configured using line sensors 54a and 54b configured by CCD imaging elements, and the position of the image when the sun 58 is captured is represented by the line sensor 54a, The center of the sun 58 can be obtained by obtaining at 54 b and processing the output of each line sensor 54 a, 54 b by the image processing unit 56.
When determining the center of the sun 58 using the line sensors 54a and 54b, the line sensor 54a is not necessarily at the center in the vertical direction of the sun 58, so three azimuth angles with respect to the sun 58: (1) the center of the sun (2) Among the right end of the sun and (3) the left end of the sun, (2) the right end of the sun and (3) the left end of the sun cannot be used. However, since the center of the line sensor 54a coincides with the center (horizontal direction) of the sun 58, (1) the center of the sun can be used. In this case, the line sensor 54a obtains the right end value a and the left end value b of the sun 58, obtains the center value c of both from a and b, and sets the center azimuth angle δ of the sun 58 from the center value c. To do. At this time, when there is an offset between the center value c and the line sensor 54b, the offset Δθ is obtained, δ + Δθ is set as the collimation azimuth, and the horizontal angle of the telescope 12 is updated with the collimation azimuth (δ + Δθ).
Then, by displaying the center of the sun 58 and the image of the sun 58 on the screen of the display unit 46, the telescope 12 can be easily collimated to the center of the sun 58 while viewing the screen of the display unit 46.

また、撮像部54を構成するに際しては、図5(b)に示すように、エリアセンサ54cを用い、エリアセンサ54cで撮像された画像を基に太陽58の中心を求めることもできる。   Further, when configuring the imaging unit 54, as shown in FIG. 5B, the center of the sun 58 can be obtained based on the image captured by the area sensor 54c using the area sensor 54c.

エリアセンサ54cを用いて太陽58の中心を求めるに際しては、エリアセンサ54c内に太陽58の画像が全て入るので、太陽58に関する3つの方位角:(1)太陽の中心、(2)太陽の右端、(3)太陽の左端の全てを用いることができる。例えば、太陽58の中心は、太陽58の右端の値aと太陽58の左端の値bとの中心値(中間値)cとして、あるいは太陽58の輪郭から円形のフィティング処理を行い、中心座標cとして求めることができる。ここで、3つの平均から視準方位角を求めるときには、エリアセンサ54c上における太陽58の中心の値c、太陽58の右端の値a、太陽58の左端の値bをそれぞれ求め、これらの値を基に太陽58の中心の方位角をδ1とし、太陽58の右端の方位角をδ2とし、太陽58の左端の方位角をδ3とする。このとき、視準中心Oとの間にオフセットがあるときには、太陽58の中心と視準中心OとのオフセットをΔθ1とし、太陽58の右端と視準中心OとのオフセットをΔθ2とし、太陽58の左端と視準中心OとのオフセットをΔθ3とする。この場合、太陽58の中心の方位角は、δ1+Δθ1となり、太陽58の右端の方位角は、δ2+Δθ2となり、太陽58の左端の方位角は、δ3+Δθ3となる。そして、これら3つの方位角の平均が視準方位角となる。なお、真北方向を求める手順は第1実施例と同じである。   When determining the center of the sun 58 using the area sensor 54c, all the images of the sun 58 enter the area sensor 54c, so three azimuth angles with respect to the sun 58: (1) the center of the sun, (2) the right end of the sun (3) All of the left end of the sun can be used. For example, the center of the sun 58 is subjected to a circular fitting process as a center value (intermediate value) c between the value a at the right end of the sun 58 and the value b at the left end of the sun 58, or from the contour of the sun 58, and the center coordinates It can be obtained as c. Here, when the collimation azimuth is obtained from the three averages, the center value c of the sun 58, the right value a of the sun 58, and the left value b of the sun 58 on the area sensor 54c are obtained, and these values are obtained. , The azimuth angle of the center of the sun 58 is δ1, the azimuth angle of the right end of the sun 58 is δ2, and the azimuth angle of the left end of the sun 58 is δ3. At this time, when there is an offset between the collimation center O, the offset between the center of the sun 58 and the collimation center O is Δθ1, the offset between the right end of the sun 58 and the collimation center O is Δθ2, and the sun 58 Let Δθ3 be the offset between the left end of the eye and the collimation center O. In this case, the azimuth angle at the center of the sun 58 is δ1 + Δθ1, the azimuth angle at the right end of the sun 58 is δ2 + Δθ2, and the azimuth angle at the left end of the sun 58 is δ3 + Δθ3. The average of these three azimuth angles is the collimation azimuth angle. The procedure for obtaining the true north direction is the same as in the first embodiment.

次に、本発明の第3実施例を図6にしたがって説明する。本実施例は、望遠鏡12を回転駆動するための水平モータ24、水平駆動部26、鉛直モータ28、鉛直駆動部30を省略したものであり、他の構成は第2実施例のものと同様である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the horizontal motor 24, the horizontal drive section 26, the vertical motor 28, and the vertical drive section 30 for rotationally driving the telescope 12 are omitted, and other configurations are the same as those of the second embodiment. is there.

本実施例においては、太陽の日周運動に合わせて望遠鏡12を回転駆動させることなく、太陽の位置情報および時刻を基に望遠鏡12の視野内に太陽を入れ、画像処理によって得られた太陽の位置と視準方向のオフセットから方位角を算出し、測定された水平角を、算出された方位角で更新し、算出された方位角で更新された水平角が0になるまで望遠鏡12を水平方向に移動させることで、真北に望遠鏡12を視準させることができ、太陽を視準するための作業を少なくすることができる。   In the present embodiment, without rotating the telescope 12 in accordance with the diurnal motion of the sun, the sun is placed in the field of view of the telescope 12 based on the position information and time of the sun, and the sun obtained by image processing is used. An azimuth is calculated from the offset of the position and collimation direction, the measured horizontal angle is updated with the calculated azimuth, and the telescope 12 is leveled until the updated horizontal angle becomes zero. By moving in the direction, the telescope 12 can be collimated to the true north, and the work for collimating the sun can be reduced.

前記各実施例においては、GPS信号を基に観測地の位置情報と時刻情報を生成するものについて述べたが、予め観測地の位置情報と時刻を設定し、設定された位置情報と時刻情報を基に太陽の位置を算出する方法を採用することもできる。   In each of the above-described embodiments, the position information and time information of the observation site are generated based on the GPS signal. However, the position information and time of the observation site are set in advance, and the set position information and time information are set. A method for calculating the position of the sun based on the above can also be adopted.

また、前記各実施例において、太陽の位置を算出するに際しては、太陽の位置として算出された方位角を、チルトセンサで構成された傾斜補正部42の検出値にしたがって補正することで、トータルステーション10が傾斜した状態で観測地に設置され、望遠鏡12が水平軸に対して傾斜した場合でも、高精度な方位角を求めることができる。   In each of the above embodiments, when calculating the position of the sun, the total station 10 is corrected by correcting the azimuth angle calculated as the position of the sun according to the detection value of the inclination correction unit 42 formed of a tilt sensor. Even when the telescope 12 is tilted with respect to the horizontal axis, the azimuth angle can be obtained with high accuracy.

また、測量装置としては、トータルステーション10の代わりに、測角機能を有するセオドライトを用いることもできる。   As the surveying instrument, a theodolite having an angle measuring function can be used instead of the total station 10.

本発明の一実施例を示すトータルステーションの正面図である。It is a front view of the total station which shows one Example of this invention. 本発明の第1実施例を示すトータルステーションのブロック構成図である。1 is a block configuration diagram of a total station showing a first embodiment of the present invention. FIG. トータルステーションを用いて真北測量を行うときの作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an effect | action at the time of performing a true north survey using a total station. 本発明の第2実施例を示すトータルステーションのブロック構成図である。It is a block block diagram of the total station which shows 2nd Example of this invention. (a)は、ラインセンサを用いて太陽の中心を求める方法を説明するための図、(b)は、エリアセンサを用いて太陽の中心を求める方法を説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating the method of calculating | requiring the center of the sun using a line sensor, (b) is a figure for demonstrating the method of calculating | requiring the center of the sun using an area sensor. 本発明の第3実施例を示すトータルステーションのブロック構成図である。It is a block block diagram of the total station which shows 3rd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 トータルステーション
12 望遠鏡
18 整準台
20 トータルステーション本体
22 測距部
24 水平モータ
28 鉛直モータ
32 水平エンコーダ
36 鉛直エンコーダ
42 傾斜検出部
48 GPS受信部
50 時刻補正部
52 制御演算部
54 撮像部
56 画像処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Total station 12 Telescope 18 Leveling table 20 Total station main body 22 Distance measuring part 24 Horizontal motor 28 Vertical motor 32 Horizontal encoder 36 Vertical encoder 42 Inclination detection part 48 GPS receiving part 50 Time correction part 52 Control arithmetic part 54 Imaging part 56 Image processing part

Claims (5)

太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、前記観測地の位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記観測地の望遠鏡から前記太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出する太陽位置算出手段とを備え、前記望遠鏡で前記太陽の中心を視準したときに前記水平角測定手段の測定による水平角を前記太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、前記算出された方位角で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる測量装置。   A telescope that collimates the sun; a support means that is installed at an observation site and supports the telescope in a horizontal or vertical rotation; a horizontal angle measurement unit that measures a horizontal angle of the telescope; Solar position calculation means for calculating an azimuth angle indicating a collimation direction when the sun is collimated from the telescope at the observation site as the position of the sun based on the position information and the time information, The horizontal angle measured by the horizontal angle measuring means is updated with the azimuth angle calculated by the solar position calculating means until the horizontal angle updated by the calculated azimuth angle becomes zero. A surveying instrument in which the collimation direction is true north when the telescope is moved in the horizontal direction. 太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、GPS信号を受信して前記観測地の位置情報と時刻情報を生成する位置・時刻情報生成手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記観測地の望遠鏡から前記太陽を視準したときの視準方向を示す方位角を算出する太陽位置算出手段とを備え、前記望遠鏡で前記太陽の中心を視準したときに前記水平角測定手段の測定による水平角を前記太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、前記算出された方位角で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる測量装置。   A telescope that collimates the sun, a support unit that is installed at the observation site and supports the telescope so that it can rotate horizontally or vertically, a horizontal angle measuring unit that measures the horizontal angle of the telescope, and a GPS signal received The position / time information generation means for generating the position information and time information of the observation place, and the telescope of the observation place as the position of the sun based on the position information and time information generated by the position / time information generation means A solar position calculation means for calculating an azimuth angle indicating a collimation direction when the sun is collimated from the horizontal angle measured by the horizontal angle measurement means when the center of the sun is collimated with the telescope Is updated with the azimuth angle calculated by the solar position calculation means, and the collimation direction when the telescope is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated with the calculated azimuth angle becomes 0 is defined as true north Measurement Apparatus. 太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、GPS信号を受信して前記観測地の位置情報と時刻情報を生成する位置・時刻情報生成手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記観測地の望遠鏡から前記太陽を視準すべき視準方向を規定する方位角を算出する太陽位置算出手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に前記太陽の日周運動に合せて前記望遠鏡の水平角または鉛直角を制御する望遠鏡制御手段とを備え、前記望遠鏡で太陽の右端を視準したときの水平角を、前記太陽の右端視準前時の時刻情報と位置情報を基に前記太陽位置算出手段により算出された方位角で更新し、さらに、前記望遠鏡で太陽の左端を視準したときの水平角と前記太陽の左端視準時の時刻情報と位置情報を基に前記太陽位置算出手段により算出された方位角とから両者の平均値を算出し、前記望遠鏡で太陽の左端を視準したときの水平角を前記算出された平均値で更新し、前記平均値で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる測量装置。   A telescope that collimates the sun, a support unit that is installed at the observation site and supports the telescope so that it can rotate horizontally or vertically, a horizontal angle measuring unit that measures the horizontal angle of the telescope, and a GPS signal received The position / time information generation means for generating the position information and time information of the observation place, and the telescope of the observation place as the position of the sun based on the position information and time information generated by the position / time information generation means The solar position calculation means for calculating the azimuth angle that defines the collimation direction in which the sun should be collimated, and the solar diurnal motion based on the position information and time information generated by the position / time information generation means And telescope control means for controlling the horizontal angle or vertical angle of the telescope, and the horizontal angle when the right end of the sun is collimated with the telescope is time information and position information before the right end collimation of the sun. Based on Update with the azimuth angle calculated by the solar position calculation means, and further calculate the solar position based on the horizontal angle when the left end of the sun is collimated with the telescope and the time information and position information at the left end collimation of the sun The average value of both is calculated from the azimuth angle calculated by the means, the horizontal angle when the left end of the sun is collimated with the telescope is updated with the calculated average value, and the horizontal level updated with the average value is updated. A surveying apparatus in which the collimation direction is true north when the telescope is moved in the horizontal direction until the angle becomes zero. 太陽を視準対象とする望遠鏡と、観測地に設置されて前記望遠鏡を水平回転または鉛直回転自在に支持する支持手段と、前記望遠鏡の水平角を測定する水平角測定手段と、GPS信号を受信して前記観測地の位置情報と時刻情報を生成する位置・時刻情報生成手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に前記太陽の日周運動に合せて前記望遠鏡の水平角または鉛直角を制御する望遠鏡制御手段と、前記望遠鏡の視準対象を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像による画像を処理して前記太陽の中心を算出する画像処理手段と、前記位置・時刻情報生成手段の生成による位置情報と時刻情報を基に太陽の位置として、前記望遠鏡の視準方向を前記太陽の中心としたときの方位角を算出する太陽位置算出手段とを備え、前記画像処理手段の算出値を基に前記望遠鏡で前記太陽の中心を視準したときに前記水平角測定手段の測定による水平角を前記太陽位置算出手段の算出による方位角で更新し、前記算出された方位角で更新された水平角が0になるまで前記望遠鏡を水平方向に移動させたときの視準方向を真北としてなる測量装置。   A telescope that collimates the sun, a support unit that is installed at the observation site and supports the telescope so that it can rotate horizontally or vertically, a horizontal angle measuring unit that measures the horizontal angle of the telescope, and a GPS signal received The position / time information generating means for generating the position information and time information of the observation site, and the position information and time information generated by the position / time information generating means in accordance with the diurnal motion of the sun. Telescope control means for controlling the horizontal angle or vertical angle of the telescope, imaging means for imaging the collimation target of the telescope, and image processing means for calculating the center of the sun by processing an image captured by the imaging means The solar position calculation means for calculating the azimuth when the collimation direction of the telescope is the center of the sun as the position of the sun based on the position information and time information generated by the position / time information generation means And when the center of the sun is collimated with the telescope based on the calculated value of the image processing means, the horizontal angle measured by the horizontal angle measuring means is updated with the azimuth angle calculated by the solar position calculating means. A surveying apparatus in which the collimation direction is true north when the telescope is moved in the horizontal direction until the horizontal angle updated with the calculated azimuth becomes zero. 請求項1、2、3または4のうちいずれか1項に記載の測量装置において、前記望遠鏡の水平軸に対する傾斜を検出するチルトセンサを備え、前記太陽位置算出手段は、前記太陽の位置として得られた方位角に関する算出値を前記チルトセンサの検出値に従って補正してなることを特徴とする測量装置。   5. The surveying apparatus according to claim 1, further comprising a tilt sensor that detects an inclination of the telescope with respect to a horizontal axis, wherein the solar position calculation unit obtains the position of the sun. A surveying apparatus obtained by correcting a calculated value related to an azimuth angle according to a detection value of the tilt sensor.
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