JP3089293B2 - Ｇｐｓ利用の高さ計測装置 - Google Patents

Ｇｐｓ利用の高さ計測装置

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JP3089293B2
JP3089293B2 JP08353357A JP35335796A JP3089293B2 JP 3089293 B2 JP3089293 B2 JP 3089293B2 JP 08353357 A JP08353357 A JP 08353357A JP 35335796 A JP35335796 A JP 35335796A JP 3089293 B2 JP3089293 B2 JP 3089293B2
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仁志 野口
善久 林田
正治 巻渕
隆一 加藤
文治 重松
義秀 石川
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＧＰＳ利用の高さ計
測装置、特にＧＰＳを利用した、空港や土地造成地等に
おける地盤の高さ計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下ＧＰＳ方式の種類と原理を説明す
る。
【０００３】ＧＰＳ衛星は、地表から約２万ｋｍの高さ
における異なる６個の円軌道に夫々４個づつ配置され地
球の周りを回っており、地球上の如何なる場所でも頭上
に数個の衛星が存在するようにされている。従って、Ｇ
ＰＳ受信機で衛星からの信号を受信すれば衛星からＧＰ
Ｓ受信機までの距離を測定することができるため、受信
地点の緯度・経度及び高度が得られる。
【０００４】図４はリアルタイムで正確なＸ，Ｙ位置
と、高さを正確に測るための従来のＧＰＳ利用の高さ計
測装置を示し、ＧＰＳ受信機１と、旋回式レーザーレベ
ル２と、上記ＧＰＳ受信機１によって位置決めされる、
上記レベル２からレーザー光３を受光するためのレーザ
ー受光部４とより成り、以下のように操作される。
【０００５】先ず、図５に示すようにレーザーレベル２
上にＧＰＳアンテナ５を設置し、ＧＰＳ受信機１を使用
してＸ，Ｙを測定しながらレーザーレベル２を計測エリ
アの中心付近設置に設置する。
【０００６】次いで、図６に示すようにレーザー受光部
４の上にＧＰＳアンテナ５を設置してＧＰＳ受信機１に
より複数の計測点６を捜しながらレーザー受光部４を自
由に移動し、所定の計測点６で上記レーザーレベル２か
らのレーザー光３をレーザー受光部４上のＣＣＤにより
受光して得た計測点６の高さと、レーザー受光部４上に
設置したＧＰＳアンテナ５によって得た計測点６の高さ
を収録し、計測終了後、後処理によりＧＰＳアンテナ５
とレーザーレベル２により得たレーザーレベル２の高さ
の平均値を求め、この平均値を基準として先に収録した
レーザーレベル２により計測した各計測点６の高さの補
正を行うようにする。
【０００７】図７は本発明の測定原理を示す図であっ
て、ＲＫ＝地面からレーザー発射位置までの既知高さ、
ＧＫ＝ＧＰＳアンテナ５から地面までの既知高さ、Ｒｈ
＝レーザー受光部４の高さ測定値（デジタル値）、ＧＨ
＝ＧＰＳアンテナ５の高さ測定値（デジタル値）、ＧＫ
−Ｒｈ＝ＧＰＳアンテナ５の高さとレーザー高さの差で
あり、レーザーレベル２の高さＲＨは、ＲＨ＝ＧＨ−
（ＧＫ−Ｒｈ）により求めることができる。
【０００８】このレーザーレベル２の高さは、図８に示
すようなＧＰＳの変動誤差を含んでいるためレーザー受
光部４によりｎ回計測した後、数１で平均化する。ここ
でＭＲＨはＲＨの平均値である。
【０００９】
【数１】
【００１０】各測点の正確な値は、後処理により収録し
た各点のＲｈデータをこのＭＲＨを基準としてＸＨ＝Ｍ
ＲＨ−Ｒｈにより求められる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来のＧ
ＰＳ利用の高さ計測装置においては、レーザー受光部４
の高さ計測範囲は通常０．５ｍ程度であり、この計測範
囲以上に高さが変化する場合には計測ができない。
【００１２】上記計測範囲を拡げるためには図９に示す
ようにレーザー受光部４のセンサー数を増やすか、長い
ものを特注すれば良いが、そのためにはレーザー受光部
４が極めて高価なものとなる。
【００１３】また、レーザーレベル２を上下動すること
も考えられるが、ＧＰＳ利用のレーザーシステムではレ
ーザーレベル２が固定されている条件で計測を行う方法
であるため精度が低下する上に煩雑であるという欠点が
ある。
【００１４】本発明のＧＰＳ利用の高さ計測装置は上記
の欠点を除くようにしたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のＧＰＳ利用の高
さ計測装置は、複数台積重されたレーザーレベルと、こ
のレーザーレベルよりのレーザー光を受光するＧＰＳを
有するレーザー受光部とより成る。
【００１６】上記レーザー受光部は、複数のレーザーレ
ベルからのレーザー光を受光できる長さを有し、受光し
た複数のレーザー光の一つ以外を遮断するシャッターを
有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。
【００１８】本発明においては、図１及び図２に示すよ
うにレーザーレベル２を例えば高さ０．５ｍ毎に複数台
重ねて配置する。
【００１９】
【発明の効果】本発明のＧＰＳ利用の高さ計測装置は上
記のような構成であるから、下記のような効果が得られ
る。
【００２０】レーザーレベルを一台増やす毎に例えば
０．５ｍだけ計測幅が増えるため、高低差が数ｍもある
ような計測が可能となる。
【００２１】計測部の重量や形状が増えない。
【００２２】構造が簡単である。
【００２３】ＧＰＳの高さ精度で受光しているレーザ
ーレベルを認識できる。
【００２４】認識したレーザーレベルに０．５ｍ毎の
補正を行うだけで良いため処理が容易である。
【００２５】レーザーレベルは安価であり汎用品でレ
ンタルが容易である。
【００２６】なお、本発明のＧＰＳ利用の高さ計測装置
では、どの高さにおいても計測が可能でなければならな
いが、レーザーレベルの切替え位置に多少の例えば１０
ｍｍ程度のオーバーラップ部を設けておかなければ、計
測不感帯が発生する可能性がある。なお、ＧＰＳの誤差
は３〜５ｃｍ程度であるのに対し、レーザーレベルは例
えば高さ０．５ｍ毎に設けられているので、何れの高さ
のレーザーレベルからのレーザー光が受光されたかは確
実に判定できる。然しながら、オーバーラップした時に
はレーザー受光部４に上下２本のレーザー光が入射され
るため計測不能となる。
【００２７】これを避けるため図３に示すようにシャッ
ター機構７を設け、オーバーラップした場合にどちらか
一方のレーザー光を遮断する。このシャッター機構７は
機械式でも電気式（偏向）等従来既知のものを使用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＧＰＳ利用の高さ計測装置の説明図で
ある。
【図２】本発明のＧＰＳ利用の高さ計測装置の説明図で
ある。
【図３】本発明のＧＰＳ利用の高さ計測装置におけるオ
ーバーラップシャッターの説明図である。
【図４】従来のＧＰＳ利用の高さ計測装置の説明図であ
る。
【図５】従来のＧＰＳ利用の高さ計測装置の説明図であ
る。
【図６】従来のＧＰＳ利用の高さ計測装置の説明図であ
る。
【図７】ＧＰＳ利用の高さ計測の原理説明図である。
【図８】ＧＰＳによる測定精度の変動幅を示す線図であ
る。
【図９】従来のＧＰＳ利用の高さ計測装置の説明図であ
る。
【符号の説明】
１ ＧＰＳ受信機 ２ レーザーレベル ３ レーザー光 ４ レーザー受光部 ５ ＧＰＳアンテナ ６ 計測点 ７ シャッター機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 393005794 ペンタテクノサービス株式会社 栃木県那須郡西那須野町四区町1534番地 １ (72)発明者 鈴木 雄三 神奈川県横須賀市長瀬３丁目１番１号 運輸省港湾技術研究所内 (72)発明者 野口 仁志 神奈川県横須賀市長瀬３丁目１番１号 運輸省港湾技術研究所内 (72)発明者 林田 善久 神奈川県横須賀市長瀬３丁目１番１号 運輸省港湾技術研究所内 (72)発明者 巻渕 正治 東京都千代田区隼町３−16 住友半蔵門 ビル 財団法人沿岸開発技術研究センタ ー内 (72)発明者 加藤 隆一 東京都千代田区隼町３−16 住友半蔵門 ビル 財団法人沿岸開発技術研究センタ ー内 (72)発明者 重松 文治 東京都文京区後楽２丁目２番８号 五洋 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 石川 義秀 栃木県那須郡西那須野町四区町1534番地 １ ペンタテクノサービス株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−26864（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−283630（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−167655（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−240428（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−83859（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−28625（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 5/00 - 5/02 G01S 5/00 - 5/14 G01C 15/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数台積重されたレーザーレベルと、こ
    のレーザーレベルよりのレーザー光を受光するＧＰＳを
    有するレーザー受光部とより成ることを特徴とするＧＰ
    Ｓ利用の高さ計測装置。
  2. 【請求項２】 上記レーザー受光部が複数のレーザーレ
    ベルからのレーザー光を受光できる長さを有し、受光し
    た複数のレーザー光の一つ以外を遮断するシャッターを
    有することを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ利用の高
    さ計測装置。
JP08353357A 1996-11-05 1996-12-17 Ｇｐｓ利用の高さ計測装置 Expired - Lifetime JP3089293B2 (ja)

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JP30749596 1996-11-05
JP8-307495 1996-11-05
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JPH10185555A JPH10185555A (ja) 1998-07-14
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