WO2012140189A1 - Vermessungssystem und verfahren zur neupunktbestimmung - Google Patents

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WO2012140189A1
WO2012140189A1 PCT/EP2012/056758 EP2012056758W WO2012140189A1 WO 2012140189 A1 WO2012140189 A1 WO 2012140189A1 EP 2012056758 W EP2012056758 W EP 2012056758W WO 2012140189 A1 WO2012140189 A1 WO 2012140189A1
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aircraft
component
reference point
relative
determination component
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PCT/EP2012/056758
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Bernhard Metzler
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Hexagon Technology Center Gmbh
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
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    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations

Definitions

  • the invention relates to a surveying system with an unmanned, controllable, auto-mobile aircraft according to the preamble of claim 1, a method for
  • the distance and direction or angle from a measuring device to the target point to be measured are recorded as spatial standard data and, in particular, the absolute position of the measuring device together with any existing reference points are recorded.
  • Surveying equipment provide theodolite, tachymeter and
  • Total station which is also referred to as an electronic tachymeter or computer tachymeter.
  • a geodetic measuring device of the prior art is described for example in the publication EP 1 686 350. Such devices have electrosensitive angular and distance measuring functions which allow direction and distance determination to a selected target. The angle or distance variables are doing inside
  • Reference system of the device determined and must be linked for an absolute position determination, where appropriate, with an external reference system.
  • Target objects are determined by means of a surveying device
  • Position was defined in advance of a marking process, done.
  • the position or the coordinates of the points to be marked are known in this case and should be marked.
  • a pole or a surveying rod is usually also used, which is guided by a user and positioned on a target point.
  • the user can approach the target position of the target point on the basis of position information generated by the surveying device, wherein the surveying rod can be automatically aimed at by the surveying device by a second person or by an automatism assigned to the surveying device.
  • the user can mark the point.
  • Modern surveying equipment such as a total station for
  • Such marking and surveying tasks have microprocessors for digital processing and
  • the devices are usually manufactured in a compact and integrated design, with mostly coaxial distance and angle measuring elements and computing, control and storage units are integrated in one device. Depending on the level of expansion of the
  • Total station are means for motorization of the target optics, for reflectorless distance measurement, for automatic Destination search and tracking and remote control of the
  • Total stations known from the prior art furthermore have a radio data interface for establishing a radio connection to external peripheral components, such as e.g. to a data acquisition device, which in particular as a hand-held data logger, remote control unit,
  • Field computer notebook, small computer or PDA may be formed.
  • the data interface it is possible to output measured data stored and stored by the total station for external further processing, to read in externally acquired measurement data for storage and / or further processing in the total station, remote control signals to
  • geodetic surveying instruments of the generic type include, for example, a telescopic sight, e.g. an optical one
  • Telescope as a sighting device on.
  • the scope is generally rotatable about a vertical standing axis and about a horizontal tilting axis relative to a base of the measuring device so that the telescope can be aligned by pivoting and tilting on the point to be measured.
  • Modern devices can additively to the optical view channel integrated into the scope and, for example, coaxial or parallel aligned camera for capturing an image, the captured image in particular as a live image on the display of the display control unit and / or on a display for remote control used
  • Peripheral devices - such as the data logger or the Remote control unit - can be displayed.
  • the optics of the sighting device can be a manual focus - for example, a screw for changing the
  • Position of a focusing optics - have or have an autofocus, wherein changing the focus position, e.g. done by servomotors. automatic
  • Stationing be derived from measurements to known, fixed measuring points as reference points. This process is also referred to as the referencing of the measuring device position or the new points compared to the measured and known
  • reference points For this purpose, first the position of the known reference points relative to Calculated position in a local coordinate system. With the help of the known coordinates of the reference points, if the necessary number of measurements is present, balanced transformation parameters are calculated, from which the searched station coordinates or the searched coordinates of the new points can be derived.
  • stationary positioning unit such as a total station anvcard and an automated
  • Imaging unit equipped with imaging means such as e.g. a camera, and a mobile station having the function of a mobile destination unit equipped with display means such as e.g. a display for displaying a current position of the user based on stored landscape images and current images as viewed from the stationary measurement unit. It is further disclosed how an operator correlates between the currently of the
  • stationary measuring station from measured position data, including camera image, for the mobile station
  • Target point by marking on the display of the target unit can be directed to the destination point, eg by indicating the direction by means of an arrow on the display.
  • a surveying rod can have a GNSS receiver and a processing unit or a controller attachable to the surveying rod for determining position coordinates.
  • This method makes it possible to combine a GNSS position determination with a position determination using a geodetic device and an associated geodetic device
  • the condition of the method is that the moving unit, e.g. a work machine, a
  • Positioning device such as having a GNSS receiver with which at least at some times a position determination is possible.
  • GNSS positions as reference positions of the moving machine and relative positions of the the work machine associated reference point determined by the total station.
  • the GNSS positions refer to an external and the relative positions to an inner, total station-related coordinate system.
  • a GNSS position as well as a relative position are determined for the same or temporally close time points, wherein the positions corresponding in time are assigned to each other in pairs and thus one temporally
  • Transformation parameter is displayed.
  • the derived balanced relationship indicates how the external one
  • Working machine can be used in the outer reference frame.
  • a common requirement for carrying out the above-mentioned methods for determining positions is that a compound, e.g. for signal transmission, between the components used for the determination must be present.
  • a compound e.g. for signal transmission
  • a measuring beam can be directly aligned without beam interruption to a corresponding target.
  • Position determination by means of GNSS signals a connection between a GNSS receiver and a number of GNSS satellites to be transmitted to transmit the signals.
  • an interaction between at least two measuring components is the basis of a reliable and
  • connection or contact line in any way disabled or interrupted, so a determination of the position can not be made.
  • connection impediments may be, for example, buildings that are in a straight line of communication, or rugged
  • New point determination without or with an insufficient number of known external references can be carried out exactly and with a high degree of automation.
  • a specific object of the invention is a
  • New point position in a system to referenced, although from the new point to not enough references in this system is a visual connection.
  • a line of sight e.g. a connection of two units by a signal or an optical connection, by a measuring device for which the position or by which a position of a new point is to be determined, to known reference points or to another surveying device whose position is known required.
  • this line of sight may be caused by obstacles, e.g. Buildings, vegetation or terrain, be interrupted or obstructed and a position determination of measuring devices or new points so often only by considerable additional effort or not performed.
  • GNSS measuring devices With GNSS measuring devices a position determination can not be made possible or not in the required accuracy, if at a measuring device position e.g. Due to a high building, the signals from not enough satellites can be received. Under unfavorable
  • Circumstances can be a measurement to three or four
  • Total stations can be blocked by obstacles, such as Buildings or trees used for the positioning of the
  • Cutting conditions e.g. leads to a grinding cut and thus to a higher uncertainty in the point determination.
  • Visual connection between measuring device and reference point can according to the invention a bridging for generating an indirect, indirect visual connection by an aircraft or by a carried by an aircraft
  • the invention particularly relates to a method for
  • Reference points which are generated by an aircraft and so a visual bridge or a transfer bridge, between the meter and a position of the
  • Coordinate system can be determined, is visible or to which of both units at the same time a connection can be established. According to this principle can by a
  • the Reference component on the aircraft a transmission bridge are made, the Reference component may be formed, for example, as a reflector.
  • angle measurements can be made into a mobile
  • Reference information generated and provided in the surveying system can be a relative
  • Reference information indicating a relative positional relationship of the measuring device to the aircraft or to the reference component, wherein a determination of an absolute position, i. a position of the measuring device in an absolute coordinate system, a referencing taking into account the relative
  • the measurements between the measuring device and the aircraft can be made in different ways.
  • the meter can be used as a surveying instrument, e.g. Total station, be trained and with this surveying device
  • the aircraft may be a module for transmitting pseudo-satellite signals, based on which
  • Reference point or the reference component in the form of pseudo-satellite signals are provided.
  • a corresponding receiving unit for receiving the pseudo ⁇ satellite signals may be provided, wherein - analogous to a GNSS system - a position of the meter from a number simultaneously received or defined time
  • staggered, in particular time-synchronous, signals can be derived.
  • a distance from the meter to the signal source, here to the aircraft can be determined.
  • the mobile reference points may be provided by autonomous or semi-autonomous unmanned aerial vehicles, e.g. as airborne drones are represented. These aircraft may freely occupy positions in the space whose external coordinates are determined, for example, by sensors on board the aircraft (e.g., GNSS receivers,
  • Acceleration sensors or from the outside by another surveying device, which targets the aircraft, are determined so that the coordinates or the position of the mobile reference point at a certain time of the measurements are known.
  • the coordinates known in this way can then be used in the surveying system, e.g. be provided by the aircraft or the surveying device.
  • the measurement can be carried out autonomously, semiautonomously or controlled by the user to take another position and thus another mobile
  • Represent reference point The number of reference points necessary for the unambiguous determination of the new point can depend on the particular method used.
  • the mobile reference points or the aircraft or the reference component on the aircraft can be optimally, in particular automatically, positioned according to the measurement task, taking into account the environmental conditions, so that due to a suitable geometry of the Reference point arrangement, the determination of the position of the new point or the meter can be done with higher accuracy.
  • the determination of the position of the new point or the meter can be done with higher accuracy.
  • Aircraft which in succession the role of several
  • Reference points or the reference component at the specific time are determined differently.
  • the position of the aircraft may be determined by placing a module on the aircraft, e.g. a reflector from a surveying device, such as a
  • the position of the surveying device may e.g. already be known that in advance a calibration measuring device side
  • Aircraft targeted can determine the direction of the aircraft by determining the orientation of an emitted measuring beam and by means of the measuring beam
  • Aircraft are detected. From these quantities, the relative position of the aircraft to the surveying device can be determined clearly and accurately and with knowledge of the position of the surveying device an absolute, in particular
  • control data can be obtained from the position information and, by means of this, the aircraft can, for example, be automatically flown to a defined target position.
  • Reverse section or curved section are calculated. This can for example be “online" by a
  • Execution of the position determination may e.g. a
  • the surveying device is e.g. set up on a new point and from this the
  • Direction angle measured at least three coordinate known reference points In practice, so-called long-distance targets (eg church towers or summit crosses) are often used, the coordinates of which were determined by an official survey and are thus known. From the Coordinates of the reference points as well as the measured direction angles can then be used to calculate the coordinates of the new point.
  • long-distance targets eg church towers or summit crosses
  • From the Coordinates of the reference points as well as the measured direction angles can then be used to calculate the coordinates of the new point.
  • Measured reference points Taking into account that all points from a known point to a specific one
  • the new point can be calculated as the intersection of the three spheres, which result from the distance measurements to the three coordinate known reference points.
  • Reference points or a deviation from a predetermined position may be performed continuously by a system component in contact with the aircraft.
  • a transmission unit assigned to the system component can be used
  • Receiver on the aircraft or the reference component can be received. If this arrangement has e.g. a GNSS transmitter or a GNSS system is used to determine the position of the reference component accurately, the aircraft or the reference component may have a GNSS receiver, by means of which a GNSS transmitter or a GNSS system is used to determine the position of the reference component accurately, the aircraft or the reference component may have a GNSS receiver, by means of which a
  • a common GNSS system can be used for example by GPS or GLONASS
  • a GNSS antenna can be arranged on the aircraft in order to be able to receive the signals associated with the respective system.
  • a GNSS reference station may be provided which also receives GNSS signals is formed and also reference data or correction data, for example, for one of the known DGPS, RTK or VRS method to increase accuracy for a
  • An adapted for such a reference system aircraft can thus be additionally designed to receive correction signals and a geodetic positioning under
  • the GNSS reference station can also be realized by another aircraft as a mobile reference station. For this, in turn, the position of this
  • Aircraft in an external, absolute coordinate system in particular by means of a surveying device and / or by means of GNSS, and determined by a on the
  • a transmission GNSS correction signal based on the specific position are transmitted. These correction signals can be received by further surveying units or additional aircraft for position determination. Furthermore, an accuracy of the current aircraft position can be increased by sensors on board the aircraft. So one
  • the aircraft may also land at a suitable position and the emission of the correction signal in the landed state take place, in particular, the aircraft on a
  • An inventive geodetic surveying system has at least one defining a reference point
  • Reference point is known, and at least one relative new point position dissipative
  • the surveying system also has an auto-mobile, unmanned, controllable aircraft, wherein the aircraft carries the reference component, by which the at least one reference point is provided as a mobile reference point. Furthermore, the aircraft is designed such that the reference component by the aircraft relative to
  • New-point determination component spatially freely displaceable, in particular substantially positionally fixed positionable, is.
  • a position of a new point for example a set-up point for a surveying device or a target point which can be targeted by the surveying device, can be derived as a function of the position of mobile reference points.
  • the reference points are provided here by an aircraft or UAV (Unmanned Aerial Vehicle), wherein the
  • Position of the respective reference point e.g. from a position measurement, is known.
  • New-point determination component e.g., total station
  • Theodolite, surveying rod can now be based on the
  • Reference information for the new point determination component to the UAV can be determined. From it, in particular from one repeated provision of information on other information provided by the UAV or known geographically
  • Reference points can be a position of
  • New point determination component to be determined.
  • a consideration of a specific number of reference information can be taken into account for the clear and exact
  • the surveying system may further include a
  • Reference point determination component for determining the absolute reference point position in an absolute
  • Positioning of the reference component can be a
  • Reference point determination component indirectly generated and a referencing of the new point position in absolute
  • an absolute position i. a position in one
  • Reference point determination component e.g. through a
  • a current position of an aircraft in a higher-level coordinate system can be determined and provided by means of radio or offered to the components of the system for reception.
  • relative reference information can be derived with the new point determination component. In this case, deriving the relative reference information from an active measurement performed by the new point determination component or passively by receiving and Processing of signals that allow a position determination or represent a signal-dependent position occur.
  • the new point determination component can be designed, for example, as a total station, surveying rod or similar geodetic measuring device.
  • a reference information transfer between the system components can be carried out, whereby information can be merged with respect to the respective relative and absolute position and a relative position of the positions to each other.
  • Aircraft may also be a transmission bridge
  • the bridge generated by the reference component respectively provides a connection between the
  • Obstacles are interrupted or shadowed or despite shading the signals can be safely received.
  • the aircraft may also include free positioning of the reference component in space, e.g. floating in the air, making it possible to make targeted and defined avoidance of signal-interrupting obstacles feasible.
  • according to the invention can be generated by the spatial displacement of the aircraft a number of reference points and the aircraft in a height range of one meter to 1000 meters, in particular in a range of two meters to 50 meters, displaceable and
  • the reference point can be understood as a fixed reference point on the aircraft, which in a defined spatial relationship to the Reference component, a reflector, a GNSS receiver and / or a pseudo-satellite module is and thus indirectly at a known reference point position, a determination of the respective position of the respective
  • Aircraft component allows. Conversely, if a position of one of these components is known, it is possible to deduce the reference point position. This
  • Reference point can be freely positioned or moved by the aircraft in the air.
  • the aircraft may be suitable for geodetic applications
  • Requirement for the measurements can here be the heights of buildings or other terrain obstacles as relevant Zielflug Berlinn Symposiume be used to a
  • an inventive surveying system can have an evaluation unit for detecting and assigning the absolute reference point position of the reference point determined and provided by the reference point determination component and a respective relative reference information between the reference component and the reference
  • New point determination component in particular of measured angles and / or distances to the respective
  • New point determination component is determinable and providable.
  • corresponding value pairs can be determined from a relative and absolute reference information.
  • a reference point position determined in the absolute coordinate system may be correlated with a relative specific information, such as e.g. a distance from a gauge to the reference point or an angle between them, can be linked to a pairing. From such pairings, in particular from three or more, a position of the measuring device or a target point can be carried out by the measuring device in succession.
  • the reference component in a surveying system, the reference component a reflector and the
  • Reference point determination component is a geodetic
  • the surveying device can have at least one first aiming device, in particular a sighting telescope, wherein the first aiming device is motorized to change its orientation relative to a first base of the surveying device and at least one first defining a first optical aiming axis
  • Distance measurement has parallel, in particular coaxial, to the first optical target axis.
  • a first angle measuring functionality for high-precision detection of the alignment of the first target axis, and first
  • Alignment of the first target device may be provided.
  • the first measuring beam can thus be applied to the reflector,
  • the position of the aircraft can be determined via the reflector attached to the aircraft and continually recorded again by target tracking.
  • the relative position of the aircraft to the surveying device clearly and accurately determined and with
  • Aircraft are derived in an absolute coordinate system. Based on the so, in particular continuously,
  • a control of the aircraft can be performed. This can be done from the
  • Reference information control data obtained and flown by this the aircraft to a defined target position the surveying device may have been measured in advance in a coordinate system by measuring coordinate known points and from an exact position of the aircraft in this
  • Coordinate system can be determined.
  • Reference point determination component at least one
  • Reference point position can be determined from the positioning signals.
  • the transmitting unit can be embodied as a GNSS transmitter, in particular a GNSS satellite, in particular a GPS, GLONASS or Galileo satellite, and the positioning signals can be embodied by GNSS signals.
  • the reference point determination component may be a GNSS reference station for the transmission of GNSS correction signals and the reference component be designed such that the GNSS correction signals and the reference point position receivable from the
  • received GNSS signals and the GNSS correction signals can be determined.
  • the absolute position can thus be determined by GNSS signals received at the aircraft.
  • GNSS signals received at the aircraft.
  • the accuracy in determining the position of the aircraft can be increased and, as a result, a position determination of a measuring device, which is referenced at the position of the aircraft, can take place more accurately.
  • the inventive surveying system may have a control unit, wherein the control unit is configured such that a spatial geometric arrangement of the reference points, in particular automatically, can be defined, in particular wherein the geometric
  • control unit may be configured such that the aircraft depending on the means of
  • Reference points in particular automatically, can be positioned.
  • the control unit may be configured such that a flight route is definable and the aircraft is movable along the flight route, in particular wherein the Flight route is defined as a function of the spatial geometric arrangement of the reference points.
  • the control unit can thus determine a suitable arrangement of the reference points at which the aircraft can be positioned, the determination taking place automatically taking into account an optimal arrangement of the points with regard to an achievable accuracy in the determination of the pairings, i. in terms of accuracy in determining the absolute reference point position and / or the relative reference information.
  • a definition of reference point positions to be reached can be done manually by a user and in the
  • Surveying system are entered, in particular by means of a remote control and / or by entering a CAD terrain model via the remote control or other data interface.
  • a remote control and / or by entering a CAD terrain model via the remote control or other data interface.
  • Control unit e.g. control the rotors of the aircraft such that the aircraft to a defined
  • Target position is moved and positioned at this.
  • a flight path for the aircraft can be determined by the control unit and consequently the aircraft can be controlled in such a way that it moves automatically, semi-automatically or manually along the flight route, in particular moving from one reference point to the next.
  • the determination of appended positions can be
  • Obstacles in the terrain are taken into account automatically and e.g. be circumvented by a suitable definition of the route.
  • Such terrain models may e.g.
  • the system by radio or via cable to the system, e.g. to the aircraft and / or the reference point determination component and / or the new point determination component.
  • inventive system can be a
  • remote control unit wherein the remote control unit is designed such that a control of the aircraft and / or generation of the pairings is feasible, in particular wherein a communication between the
  • New point determination component and / or the
  • Reference component wired, by means of radio, infrared ⁇ or laser signal is feasible.
  • Surveying system can thus manually control the aircraft by means of the remote control unit and thus fly individually selected points and position the aircraft at this. Further, the manual control can also be such that the aircraft continuously moves and in the movement measurements for determining the position of the aircraft and measurements to determine relative
  • pairings can be generated continuously and used to determine the position of the measuring device. Therefor It is possible to take account of continuously (newly) generated pairings and to increase the number of pairs used for determining the position and thus to increase the accuracy of the determination. Such a constant increase in accuracy can also be achieved by the automatic choice of reference points and pairings generated therefrom, in particular, whereby likewise the number of pairings considered for this purpose can be constantly extended.
  • control commands and / or terrain information can be transmitted to another component of the surveying system and used to control the aircraft and information, such as certain positions, to the
  • Remote control unit transmitted and made available there to a user, in particular wherein the
  • Information can be displayed on a display.
  • a measurement environment with measuring devices positioned therein and a moving or positioned aircraft can be graphically displayed.
  • the aircraft may have a sensor unit for determining the orientation of the aircraft, in particular an inclination sensor, a magnetometer, a
  • Acceleration sensor a rotation rate sensor and / or a speed sensor.
  • Sensor unit can support a position determination of the aircraft and their accuracy can be improved.
  • a position determination can thus be carried out independently of external measuring systems for position determination, for example by a start position of the aircraft is known and based on the movement - especially speed and Direction - and changes in the movement of the device are detected by the sensors.
  • a start position of the aircraft is known and based on the movement - especially speed and Direction - and changes in the movement of the device are detected by the sensors.
  • Sensor unit a determination of the orientation to control the aircraft are performed. Furthermore, the sensor unit may be e.g. in case of failure of the
  • Reference point determination component for determining the position of the aircraft or an interruption of a
  • Measuring connection e.g. an optical measuring beam or a GPS signal to the aircraft a temporarily
  • Make position determination feasible for example, to align a measuring beam back to the aircraft or to control the aircraft such that a GPS signal is receivable again.
  • the reference component may be designed such that the reference point position and / or the relative reference information are determined by the reference component
  • the reference component comprises a transmitter for transmission and / or a receiver unit for receiving the reference point position and / or the relative
  • Reference information wired, by means of radio, infrared or laser signal, can be transmitted, in particular wherein the reference point position can be modulated on the positioning signals.
  • the reference component can thus be used as a transmission bridge for reference information or for signals, which angles, distances, positions and / or coordinates
  • the information can be modulated onto the signals by which the position of the aircraft is determined on the one hand and / or on the other hand the reference information is determined.
  • New-point determination component is motorized pivotable and at least one a second optical target axis
  • Measuring beam for distance measurement parallel, in particular coaxial has the second optical target axis.
  • Target axis and second evaluation means for data storage and control of the orientation of the second target device may be arranged.
  • the second measuring beam can thus be aligned to the reflector, in particular continuously, so that the relative reference information, in particular for position referencing of the new point determination component, can be determined and provided as a function of the reference point position, so that the pairings and / or the
  • New point position in the absolute coordinate system can be determined, in particular a position of an anmessbaren
  • this second aiming device which is integrated, for example, in a total station, an angle and / or a distance to the reflector at the reference component can be determined and thus indirectly a relative positional relationship between the aircraft or the reference point and the total station can be determined. With this relative reference position, an absolute position determination of the total station can be carried out as a result, by a relationship between the absolute position of the total station.
  • Position of the aircraft is determined - made by the total station anmessbaren target point, in particular where the position of the total station is not determined. For this purpose, a relative position of the target point determined and this position in turn by a transfer of
  • Reference information can be referenced in the absolute system.
  • the position determination can turn on the
  • Reference point and the total station possibly with additional angle and distance to the target point, and absolute reference point position based.
  • the reference component of the surveying system may further comprise a pseudo-satellite module for emitting the positioning signals, in particular wherein the positioning signals represent the absolute reference point position, and the New-point determination component have a pseudo-satellite receiver, wherein the pseudo-satellite receiver is designed such that the pseudo-satellite module emitted from the positioning signals receivable and the relative reference information can be determined and
  • Absolute coordinate system can be determined.
  • a distance can be determined, for example, between a surveying rod and the aircraft or the reference point.
  • the surveying rod can represent a passive unit, the pseudo ⁇ satellite signals representing a position of the
  • Reference component and thus represent the position of the aircraft and provide, can be received. From a number, in particular of four, with a given time synchronicity of the signals or with a known time deviation of the signals from three, of such received signals, a relative position determination of the surveying rod - analogous to a GNSS method - take place. In addition, the position determination of the
  • Surveying staff or a surveying device which is designed to receive corresponding signals from
  • the invention further relates to a geodesic
  • a mutual relative reference information in particular for the purpose of referencing the reference point position, derived.
  • the Referenzinformationsableiten by means of a reference component (transmission component), by which the at least one reference point as a mobile
  • Reference point is provided, carried out, wherein the reference component is carried by an auto-mobile, unmanned, controllable aircraft and the aircraft is designed such that the reference component spatially freely offset by the aircraft relative to the new point determination component, in particular positioned substantially fixed position, is.
  • Reference point determination component can be determined, and / or by a specific positioning of the
  • Reference point determination component are generated indirectly and a referencing of the new point position in the absolute coordinate system are performed.
  • the aircraft may provide a bridge for transferring information for the referencing method, whereby reference information between the reference point determination component and the new point determination component may be exchanged and referencing of positions may be performed by this transfer.
  • New point determination component and the reference component are transferred to an absolute coordinate system and thereby an absolute position, i. a position specification in the absolute coordinate system, the
  • New point determination component to be determined.
  • the aircraft and the reference component carried by the aircraft may be positioned freely in space. This makes it possible to establish an indirect visual connection between the aircraft or the reference component and the aircraft
  • Reference point are spatially offset by the aircraft so that a number of reference points is generated, and the aircraft in a height range of one meter to 1000 meters, especially in a range of two meters to 50 meters, offset and positioned.
  • New point determination component is determined and provided done.
  • a generation of a pairing can take place from the assignment of the absolute reference point position and the respective relative reference information.
  • Reference point determination component for example a Total station, a tachymeter or a theodolite, determined and provided. This absolute position can thus be determined in an absolute coordinate system.
  • This absolute position can thus be determined in an absolute coordinate system.
  • New point determination component e.g. executed as
  • Distances relative reference information
  • these particular quantities can each be assigned to a pairing. For this assignment, in turn, the line of sight between the aircraft and the other components must be established. For this purpose, the aircraft can be moved so that it is moved or positioned at a certain height, so that a connection between the components preventing obstacle can be bypassed or bypassed. From a number of pairings, a position determination for the
  • New-point determination component to be performed. This can be done by methods known in surveying, such as backward cutting or bowing.
  • a spatial geometric arrangement of the reference points in particular automatically, can be defined, in particular wherein the geometric
  • the aircraft may be in dependence on, in particular continuously, determinable absolute reference point position and / or in dependence of the geometric arrangement of the reference points,
  • Flight route is defined as a function of the spatial geometric arrangement of the reference points.
  • the reference points that are mobile and freely positionable by the aircraft, and their arrangement and positioning can be determined such that the highest possible accuracy is achieved when determining the absolute position of the new point determination component and / or when generating the pairings.
  • the aircraft can be flown accordingly to the respective position and its position, in particular continuously, be determined geodetically accurate.
  • Accuracy increase can also be achieved by increasing the number of pairings used for determining the absolute position of the new point determination component continuously with the generation of new reference points and thus reducing a determination uncertainty.
  • a suitable arrangement of the reference point position can be carried out automatically, for example, based on a digital terrain model and possibly taking into account a position of a surveying device, which determines the position of the aircraft, the points can be set.
  • the definition of the reference point positions can be done manually and a user can freely define these points within the scope of the referencing method and the aircraft manually, e.g. with a
  • Remote control to these positions control or move and position there.
  • control or move and position there can be a suitable
  • the flight route can be determined manually or automatically, along which the aircraft should fly.
  • the route can be planned automatically on the basis of the terrain model, eg CAD model, and depending on any obstacles or already set reference reference points.
  • the aircraft can fully automatically fly along this route or be controlled semi-automatically, ie the aircraft can approach and position itself a reference point and automatically fly to the next point upon user input.
  • GNSS signals in particular where the GNSS signals are represented by GPS, GLONASS or Galileo signals, and the absolute
  • Positioning signals are determined and provided. Furthermore, determining and providing the
  • Magnetometer accelerometer, yaw rate sensor and / or speed sensor, takes place.
  • Position and / or the orientation of the aircraft are determined and provided at the respective flight position, this information being for a control of the
  • New-point determination component can be used.
  • Pseudo-satellite signals representing reference point position are transmitted and receive the positioning signals from the new-point determination component and, depending on the reference point position, the relative
  • New point position is determined in the absolute coordinate system.
  • the relative reference information is determined by means of a second measuring beam emitted by the new-point determination component and reflected at the reference component, so that the pairings and / or the new-point position in the absolute coordinate system, in particular a position of an appropriate target point, are determined.
  • the determination of the relative reference information can thus be made of two types. For one, active from the
  • Aircraft are made and from an angle and / or a distance to the aircraft are determined.
  • a signal representing a respective position of the aircraft, sent out and passively from the new point determination component are received (analogous to a position determination by means of GPS). This in turn can be deduced a distance to the aircraft,
  • the invention further relates to an auto-mobile
  • unmanned, controllable aircraft in particular one
  • Drone for a surveying system according to the invention, wherein the aircraft relative to the new point determination component spatially freely displaceable, in particular substantially positionally fixed positionally is.
  • the aircraft carries a reference component to provide a mobile
  • inventive aircraft can be any suitable aircraft.
  • inventive aircraft can be any suitable aircraft.
  • Aircraft orientation can be determined by a sensor unit associated with the aircraft. Furthermore, the absolute reference point position and a relative reference information can become linkable by the processing unit, so that a pairing can be generated.
  • the aircraft may be configured such that the mobile reference point is spatially displaceable by the aircraft, in particular substantially positionally fixed, so that a number of reference points and pairings can be generated, and
  • Aircraft in a height range of one meter to 1000 Meters, in particular in a range of two meters to 50 meters, displaceable and positionable.
  • Aircraft a pseudo-satellite module for transmitting positioning signals to determine the relative
  • Reference information in particular for determining an absolute new point position in an absolute
  • Coordinate system and / or have a reflector for determining the relative reference information, in particular by an aiming of the reflector with a laser beam, so that the pairings and / or the
  • a position of an attachable target point can be determined.
  • an unmanned, controllable, auto ⁇ mobile aircraft for supporting a reference component for a geodetic surveying system for generating a transmission bridge for reference information derivation can be used, in particular wherein by the
  • Reference component a visual connection between individual system components can be produced.
  • Another object of the invention is a
  • Computer program product stored on a machine-readable carrier or computer data signal, typified by an electromagnetic wave, having
  • Program code for carrying out a method according to the invention in particular when the program is executed in an electronic data processing unit.
  • the computer program product or computer data signal may be designed such that control instructions, in particular in the form of algorithms, are provided therein to which a method according to the invention for generating a transmission bridge with an auto-mobile, unmanned, controllable aircraft can be carried out.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a leadership form
  • Fig. 3 shows a further imple mentation form for a
  • Fig. 4 shows a further imple mentation form of a
  • inventive surveying system with a GNSS system, unmanned aerial vehicles and a survey rod;
  • Fig. 5 shows a further imple mentation form of a
  • inventive surveying system with a GNSS system, an unmanned aerial vehicle and a surveying device;
  • Fig. 6 shows a further imple mentation of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a
  • Reference point determination component 10 and a
  • New point determination component 30, wherein a position of the new point determination component 30 is to be determined The position of the reference point determination component 10 is known, for example, from previous measurements and can be used as the reference position for determining the position of the new point determination component 30. Furthermore, there is an obstacle 95 in the direct
  • Such a position determination could - in the case of a coming about of the line of sight 90 - for example, by distance measurements between the components 10,30 along the line of sight 90 done.
  • Reference component 100 which is carried by an aircraft (not shown), provided.
  • Reference component 100 is in each case a line of sight 91 between the reference point determination component 10 and the Reference component 100 and a line of sight 92 between the new point determination component 30 and the
  • an absolute position i. a position in an outer, absolute coordinate system
  • Reference information, the new point determination component 30 to the reference component 100 are determined.
  • an evaluation unit 60 From the determined absolute position of the reference component 100 and the relative reference information, an absolute position of the new point determination component 30 in absolute
  • Positions can be embodying, the evaluation unit 60 are provided and are calculated from the sizes provided, the position to be determined.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a
  • Surveying system 1 with a GNSS system embodied by GNSS satellites 11, a
  • Aircraft 50 and a survey instrument 31 Aircraft 50 and a survey instrument 31.
  • Aircraft 50 is equipped with a pseudo-satellite module 53 for transmitting a signal 55 - comparable to a GNSS signal - which is transmitted from one to the
  • Pseudo-satellite signal 55 may be a distance measurement from Aircraft 50 to the surveying instrument 31 performed and thus relative reference information can be determined.
  • its position can be determined and the coordinates or the position of the mobile reference point associated with the aircraft 50 and in a fixed spatial relationship to the latter can be transmitted to the surveying instrument 31.
  • the reference information may be coded coded onto the signal 55 and received with it by the surveying instrument 31 or may
  • Position determination of a new point 2 at which the surveying instrument 31 is set up, the aircraft 50 can be at least three significant
  • Surveying instrument 31 are transmitted. Based on the coordinates of the reference points and the measured
  • Distances may be in a computing unit, e.g. at the
  • the unmanned Aircraft 50 is additionally equipped with a GNSS receiver unit 52. With this GNSS signals from GNSS satellites 11 are received and based on the absolute position or the coordinates of the aircraft 50 and the mobile reference points calculated. In addition, that can
  • Aircraft 50 having a sensor unit 54 consisting of e.g. from a magnetometer, a tilt sensor,
  • Acceleration sensor and / or a rotation rate sensor be equipped.
  • Acceleration sensor and / or a rotation rate sensor be equipped.
  • Determining the reference point position can be achieved or an orientation and / or movement of the aircraft 50 are determined.
  • For determining the position of the aircraft 50 may each take appropriate positions, wherein at respective
  • the surveying instrument 31 remains during the
  • Provisions can thus be derived in each case pairings, from which in combination a position determination of the
  • New point 2 or the position of the surveying instrument 31 can be performed.
  • the aircraft 50 to generate a number of reference points, in particular of three significantly different points, each take appropriate positions. The positions,
  • the positions may have an advantageous geometric arrangement
  • the pseudo-satellite signal 55 which of the
  • Transmission device 53 of the aircraft 50 is emitted, for example, can be configured such that it corresponds to a GNSS signal and thus received by conventional GNSS surveying equipment and thus the position can be evaluated.
  • FIG. 3 shows another one
  • Aircraft 50 which may be representative of a group of aircraft, is equipped with a pseudo-satellite module 53 for transmitting a signal 55, which corresponds to a GNSS signal or represents a pseudo-satellite signal, which is from a on the surveying instrument 31 arranged pseudo-satellite receiver 32 can be received.
  • the receiver 32 can be designed such that GNSS signals or
  • Pseudo-satellite signals or both types of signals can be received together. Based on the signal 55, a distance measurement from the aircraft 50 to the Surveying instrument 31 performed and thus relative reference information can be determined. In addition, at the time of the distance measurement by sensors on the aircraft 50 determines its position and the coordinates or the
  • the reference information may be coded coded onto the signal 55 and received with it by the surveying instrument 31 or may
  • the GNSS signals of the satellites IIa can be received and used, wherein the shown satellites IIa can represent a group of GNSS satellites. Since it is prevented by the obstacles 80 enough signals of the satellites IIa for a sufficient position determination, a reliably accurate position determination based only on the receivable GNSS signals can not be performed.
  • the one or more aircraft 50 can now additional mobile
  • Reference points are provided for position determination.
  • the aircraft 50 can move to each defined positions. At each of these positions, a distance measurement between the reference point and the surveying instrument 31 can be carried out on the basis of the pseudo ⁇ satellite signals 55 and the respective position of the reference point determined and to the
  • the position the reference point can eg by means of the
  • Satellite group IIa provided GNSS signals and by using additional GNSS signals of the
  • Satellites IIb in turn, representative of a
  • Aircraft 50 can be positioned such that the signals of both satellite groups IIa, IIb on
  • Aircraft 50 can be received and that of
  • Aircraft 50 emitted signals 55 from the
  • Receiving unit 32 can be received at the surveying instrument 31. Using the receivable GNSS signals of the satellites IIa and the additional pseudo satellite signals 55 of the aircraft 50, in particular wherein a plurality of reference points by the aircraft 50th
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention
  • Surveying system 1 with GNSS satellites 11, unmanned aerial vehicles 50 and a surveying bar 35 guided by a user 37.
  • a plurality of unmanned aerial vehicles 50 are used.
  • Each of these aircraft 50 is with a
  • Pseudo-satellite module 53 for transmitting each of a signal 55 - comparable to a GNSS signal - equipped, which can be received by a arranged on the surveying rod 35 pseudo-satellite receiver 36. On the basis of these pseudo-satellite signals 55, distance measurements can again be carried out from the aircraft 50 to the surveying bar 35 and thus relative
  • Reference information can be determined. Based on the determined distances and the positions or coordinates the aircraft 50 and the positions of the mobile
  • Reference points which are associated with the aircraft 50 and are in a fixed spatial relationship to these, can by means of a curved section the position or the
  • Aircraft 50 to the survey pole 35 e.g. be coded on the pseudo-satellite signals 55 or over the radio, can be transmitted.
  • Aircraft 50 to the surveying rod 35 is here a
  • the unmanned aerial vehicles 50 are additionally equipped with one GNSS receiver unit 52 each. With this GNSS signals from GNSS satellites 11 are received and based on the positions or coordinates of
  • each aircraft 50 can be equipped with a sensor unit 54, wherein the measurements of the sensor unit 54 can lead to an improved accuracy of the measurement positions or serve for determining the orientations and movements of the aircraft 50. The latter can be particularly important for the control if the aircraft 50 are to remain suspended in a certain position and are exposed to external influences, such as wind. Then, based on the measurements of the sensor unit 54, a correction or a compensation of the position of the aircraft 50 or of the emitted signals 55 can take place.
  • an optimal measurement configuration i. to a suitable one
  • the aircraft 50 can be so appropriate, an indirect
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a
  • Satellites 11 an unmanned aerial vehicle 50 and a surveying device 40, such as a total station or a theodolite.
  • a surveying device 40 such as a total station or a theodolite.
  • the aircraft is equipped with a GNSS
  • Receiver 52 provided. With this can be sent from a GNSS satellite, eg from a GPS satellite GNSS signals, eg GPS signals, receive and thereby the position or the coordinates of the reference point on the GNSS satellite, eg from a GPS satellite GNSS signals, eg GPS signals, receive and thereby the position or the coordinates of the reference point on the GNSS satellite, eg GPS satellite GNSS signals, eg GPS signals, receive and thereby the position or the coordinates of the reference point on the
  • Aircraft 50 determined and subsequently the
  • Surveying device 40 are provided. By a movement 59 of the aircraft 50, in particular along a predefined flight route, in turn several
  • other already known reference targets, represented here by the reference target 6 can be in sight.
  • a target mark or a reflector 57 is mounted, on which the
  • Surveying device 40 can be aligned.
  • Targeting unit 41 is pivotable about two axes manually or motorized controlled.
  • the surveying device 40 can also on the reflector 57 of the aircraft 50th
  • Target tracking of the reflector 57 and the aircraft 50 can be done.
  • Such target tracking can be realized by means of an automatic target recognition device (ATR) integrated into the surveying device 40.
  • ATR automatic target recognition device
  • the filing of a laser beam reflected by the reflector 57 can be detected from a zero position on a photodiode in such a way that from the deviation a direction of movement of the
  • Reflector 57 can be derived relative to the surveying device 40 and the surveying device 40 of this movement tracked accordingly or the orientation of the Surveying device 40 and the target unit 41 can be adjusted to the reflector 57, so that the
  • Deviation on the photodiode is minimized. Based on a measurement with a survey device 40
  • angle measuring device the horizontal and / or vertical direction angle to the reflector 57 on the aircraft 50 in relation to the site of the
  • Surveying device 40 can be determined.
  • the distance to the aircraft 50 can additionally be measured with a distance meter on the surveying device 40.
  • Position of the surveying device 40 may be the
  • Position aircraft 50 differently and thereby generate reference points, where their minimum required number for a reliable position determination may depend on the particular type of measurements. For example, with an additional use of the known
  • the aircraft 50 can be positioned in such a way, in particular automatically, that a direct visual connection between the GNSS satellites 11 and the surveying device 40 interrupted by, for example, building 80 can be indirectly bridged by the aircraft 50, so that in each case a connection between the aircraft 50 and GNSS - Satellite 11 and the surveying device 40 consists.
  • an angle measurement and / or distance measurement to the aircraft 50 is performed with the surveying device 40 and a relative, ie a position in a relative coordinate system, position of the aircraft 50 the Surveying system 1 and relative reference information provided. This can be done eg via radio or on the
  • Measuring beam 42 carried out modulated. At the same time
  • the respective absolute position i. the position of the aircraft 50 in an outer, in particular absolute, coordinate position, are determined by GNSS.
  • Reference points may be geodetic (e.g., backward or arcuate) to determine the position or
  • Coordinates of the new point 2 or the position and optionally the orientation of the surveying device 40 are calculated.
  • a further target point 3 can be targeted with the surveying device 40 and its position or coordinates can be determined.
  • the position of the target point 3 can now also be determined in the absolute coordinate system.
  • the respectively determined relative information and absolute positions or the measured angles and / or distances and the determined absolute position of the aircraft 50 are related to each other by calculating a relative relationship, and from a number of pairings derived therefrom a position of Surveying device 40 and the new point 2 and / or the target point 3 in absolute
  • FIG. 6 shows a further embodiment of an embodiment
  • the measuring beam 42b is aligned with a mounted on the aircraft 50 reflector 57, in particular by means of target tracking is coupled to the aircraft 50, by means of angle measurements and
  • the surveying device 40a can also be used for angle measurements and / or distance measurements on the reflector 57 fastened to the aircraft 50 by means of the
  • Measuring beam 42a are performed. Based on the measured direction angles and / or distances from
  • Surveyor 40a and the coordinates of the reference points determined by surveying device 40b can determine the coordinates of the new point 2 as well as the position and, if necessary, the orientation of the reference point by means of known geodetic methods (for example reverse section or curved section)
  • Aircraft 50 provided mobile reference point can thus serve as a switch-on. Analogous to the aforementioned embodiments, the aircraft 50 may be suitable
  • Surveying apparatus 40a may be local
  • the coordinates of the set-up point 4 can be determined by further angle and / or distance measurements with the measuring device 40b and its orientation to reference destinations 6 known in a superordinate coordinate system. This can also be used in surveying known methods for
  • the coordinates of the mobile reference points determined with the surveying device 40b can be transmitted via radio directly to the surveying device 40a. Alternatively or additionally, e.g. if a direct
  • Survey device 40b are sent to the aircraft 50 and then transmitted from there to the surveying device 40a.
  • a communication or transmission of measured values can also in the opposite direction, starting from
  • Sensor unit 54 for example, consisting of a
  • Magnetometer Magnetometer, a tilt sensor, acceleration sensor and / or a rotation rate sensor, the measurements of the sensor unit 54 for improved accuracy in the positioning of the mobile
  • Lead reference points or serve to determine the orientations and movements of the aircraft 50.
  • this sensor unit 54 can also be used for a determination of the position of the reference points or at least for their coarse determination, in particular if the determination of the positions by the
  • Survey device 40b fails. This case can occur, for example, if the automatic target tracking the Connection to the target (reflector 57) loses.
  • the coarse position may be based on measurements of the sensor unit 54 to the surveying device 40a or the
  • Surveying device 40b are transmitted via radio.
  • a flight path for the aircraft 50 can be automatically adjusted to provide optimal geometry for the reference points for positioning and thus achieve greater accuracy.
  • the information transmission from the surveying device 40a, 40b to the aircraft 50 can also take place via a laser beam, in particular via the measuring beam 42a, 42b of the for the
  • FIGS. 7a and 7b each show a geometric arrangement of reference points 23, 23a, 23b
  • New point position 2 for example by a
  • Reverse cut or a curved cut can be done clearly and reliably, as a respective
  • Backward cut and an arch cut one essentially generate unique, in particular with only a small uncertainty afflicted, intersection.
  • Aircraft 50 are continuously adjusted.
  • Reference points 23a, 23b attenuate any obstacles that interfere with transmission of measurement signals to the surveying device or away from the surveying device, or weaken
  • Survey device receiving the measurement signal whose signal quality is analyzed and evaluated. With a bad signal, the aircraft 50 may change its position to increase the signal quality. This information can be from the survey instrument to the
  • Aircraft e.g. be transmitted by radio, this with corresponding transmitting and receiving devices
  • Geoinformationssystem be used, which, for example, the Positions and the dimensions of structures.
  • the receivability of the GNSS signal can also be taken into account, which is used for determining the position of the aircraft itself. Basically, this position can be determined with higher accuracy if the signal is received by as many GNSS satellites as possible. An optimization can therefore be made in such a way that the aircraft searches for a measurement position which makes it possible to receive signals from as many GNSS satellites as possible by:
  • FIG. 8 shows a sequence of an inventive method
  • Measuring system 1 according to the embodiment in Figure 6 are performed.
  • an absolute positioning position 4 of a surveying device 40b can be determined on the basis of coordinatively known points 6 that can be targeted by the surveying device 40b. Furthermore, can
  • Reference point position 23 wherein this position can be changed by a mobile device 50 by a mobile
  • Surveying device 40b done.
  • the respective reference point 23 can be targeted by another surveying device 40a at the new point 2 and a relative
  • Position information for example, directional angle and / or distance to point 23.
  • a number of references can be generated and from this a respective value pair with an absolute position output of the reference point 23 and a relative reference information, for example
  • Direction angle and / or distance are generated. From at least three such value pairs can by means of the known geodetic methods bowed section or
  • Positioning or stationing of objects or for referencing positions or coordinates of the prior art are combined.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein geodätisches Vermessungssystem mit mindestens einer einen Referenzpunkt definierende Referenzkomponente, wobei eine absolute Position des Referenzpunkts bekannt ist, und mindestens einer eine relative Neupunktposition (2) ableitende Neupunktbestimmungskomponente (31). Weiters ist eine gegenseitige relative Referenzinformation zwischen der Referenzkomponente und der Neupunktbestimmungskomponente ableitbar, insbesondere zum Zwecke einer Referenzierung gegenüber der Referenzpunktposition. Das Vermessungssystem (1) weist zudem ein auto-mobiles, unbemanntes, steuerbares Fluggerät auf, wobei das Fluggerät (50) die Referenzkomponente trägt, durch die der mindestens eine Referenzpunkt als mobiler Referenzpunkt bereitgestellt wird. Ferner ist das Fluggerät (50) derart ausgebildet, dass die Referenzkomponente durch das Fluggerät (50) räumlich frei versetzbar, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positionierbar, ist.

Description

VermessungsSystem und Verfahren zur Neupunktbestimmung
Die Erfindung betrifft ein Vermessungssystem mit einem unbemannten, steuerbaren, auto-mobilen Fluggerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum
Positionsreferenzieren nach Anspruch 8 und ein Fluggerät nach Anspruch 14 zur Verwendung in einem erfindungsgemässen System.
Zum Vermessen eines oder insbesondere mehrerer Zielpunkte sind seit der Antike zahlreiche geodätische
Vermessungsgeräte bekannt. Als räumliche Standarddaten werden dabei Entfernung und Richtung bzw. Winkel von einem Messgerät zum zu vermessenden Zielpunkt aufgenommen sowie insbesondere die absolute Position des Messgerätes nebst eventuell vorhandenen Bezugspunkten erfasst.
Allgemein bekannte Beispiele für solche geodätische
Vermessungsgeräte stellen Theodolit, Tachymeter und
Totalstation, die auch als elektronischer Tachymeter oder Computer-Tachymeter bezeichnet wird, dar. Eine geodätische Messvorrichtung des Stands der Technik ist beispielsweise in der Veröffentlichungsschrift EP 1 686 350 beschrieben. Derartige Geräte verfügen über elektrosensorische Winkel- und Distanzmessfunktionen, welche eine Richtungs- und Distanzbestimmung zu einem ausgewählten Ziel erlauben. Die Winkel- bzw. Distanzgrössen werden dabei im inneren
Bezugssystem des Gerätes ermittelt und müssen für eine absolute Positionsbestimmung gegebenenfalls noch mit einem äusseren Bezugssystem verknüpft werden.
In vielen geodätischen Anwendungen erfolgt eine Vermessung von Punkten, indem speziell ausgestaltete Zielobjekte platziert werden. Diese bestehen meist aus einem Lotstock mit einem anzielbaren Modul z.B. einem Reflektor zur
Definition der Messtrecke bzw. des Messpunktes. Diese
Zielobjekte werden mittels eines Vermessungsgeräts
angezielt, eine Richtung und eine Distanz zu den Objekten bestimmt und eine Position der Objekte abgeleitet.
In Analogie zu dieser Punktvermessung kann eine Markierung bereits bekannter Zielpunkte bzw. von Punkten, deren
Position im Vorfeld eines Markiervorgangs definiert wurde, erfolgen. Im Gegensatz zur Punktvermessung sind in diesem Fall die Position bzw. die Koordinaten der zu markierenden Punkte bekannt und sollen markiert werden. Für einen solchen Markiervorgang wird üblicherweise ebenfalls ein Lotstock bzw. eine Vermessungsstange verwendet, die von einem Benutzer geführt und auf einem Zielpunkt positioniert wird. Der Benutzer kann sich hierfür auf Basis von durch das Vermessungsgerät generierten Positionsinformationen an die Zielposition des Zielpunktes herantasten, wobei der Vermessungsstab von dem Vermessungsgerät durch eine zweite Person oder durch einen dem Vermessungsgerät zugeordneten Automatismus automatisch angezielt werden kann. Ist der Zielpunkt erreicht, kann der Benutzer eine Markierung des Punktes vornehmen.
Moderne Vermessungsgeräte wie eine Totalstation für
derartige Markier- und Vermessungsaufgaben verfügen über Mikroprozessoren zur digitalen Weiterverarbeitung und
Speicherung erfasster Messdaten. Die Geräte sind in der Regel in kompakter und integrierter Bauweise hergestellt, wobei meist koaxiale Distanz- und Winkelmesselemente sowie Rechen-, Steuer- und Speichereinheiten in einem Gerät integriert sind. Abhängig von der Ausbaustufe der
Totalstation sind Mittel zur Motorisierung der Zieloptik, zur reflektorlosen Streckenmessung, zur automatischen Zielsuche und -Verfolgung und zur Fernsteuerung des
gesamten Geräts integriert.
Aus dem Stand der Technik bekannte Totalstationen verfügen des Weiteren über eine Funkdatenschnittstelle zum Aufbau einer Funkverbindung zu externen Peripheriekomponenten wie z.B. zu einem Datenerfassungsgerät, welches insbesondere als handhaltbarer Datenlogger, Fernbedieneinheit,
Feldrechner, Notebook, Kleincomputer oder PDA ausgebildet sein kann. Mittels der Datenschnittstelle ist es möglich, von der Totalstation erfasste und gespeicherte Messdaten zur externen Weiterverarbeitung auszugeben, extern erfasste Messdaten zur Speicherung und/oder Weiterverarbeitung in die Totalstation einzulesen, Fernsteuersignale zur
Fernsteuerung der Totalstation oder einer weiteren externen Komponente insbesondere im mobilen Feldeinsatz ein- bzw. auszugeben und Steuerungs-Software in die Totalstation zu überspielen .
Zum Anvisieren bzw. Anzielen des zu vermessenden Zielpunkts weisen gattungsgemässe geodätische Vermessungsgeräte beispielsweise ein Zielfernrohr, wie z.B. ein optisches
Teleskop, als Visiereinrichtung auf. Das Zielfernrohr ist im Allgemeinen um eine vertikale Stehachse und um eine horizontale Kippachse relativ zu einer Basis des Messgeräts drehbar, sodass das Fernrohr durch Schwenken und Kippen auf den zu vermessenden Punkt ausgerichtet werden kann. Moderne Geräte können additiv zum optischen Sichtkanal eine in das Zielfernrohr integrierte und beispielsweise koaxial oder parallel ausgerichtete Kamera zur Erfassung eines Bildes aufweisen, wobei das erfasste Bild insbesondere als Live- Bild auf dem Display der Anzeige-Steuereinheit und/oder auf einem Display des zur Fernsteuerung verwendeten
Peripheriegeräts - wie z.B. des Datenloggers oder der Fernbedieneinheit - dargestellt werden kann. Die Optik der Visiereinrichtung kann dabei einen manuellen Fokus - beispielsweise eine Stellschraube zur Veränderung der
Position einer Fokussieroptik - aufweisen oder über einen Autofokus verfügen, wobei das Verändern der Fokusposition z.B. durch Servomotoren erfolgt. Automatische
Fokussiereinrichtungen für Zielfernrohre geodätischer
Geräte sind z.B. aus der DE 197 107 22, der DE 199 267 06 oder der DE 199 495 80 bekannt. Den vorgenannten Vermessungssystemen und Anwendungen aus dem Stand der Technik ist gemeinsam, dass eine Position eines Vermessungsgeräts oder eines Vermessungsstabs eindeutig und mit geodätischer Genauigkeit zu bestimmen ist und diese Position zumindest in einem absoluten
Koordinatensystem angegeben werden soll. Hierfür kann eine Transformation der jeweiligen gemessenen
Positionsinformation aus einem inneren
Messkoordinatensystem in das absolute, übergeordnete
Koordinatensystem erfolgen. Ein Positionsbestimmungsverfahren mit einer
Koordinatentransformation für zu vermessende Punkte mit einem geodätischen Gerät wird beispielsweise in der
US 2009/0082992 geoffenbart. Grundsätzlich kann dabei die eigene Position des geodätischen Geräts, d.h. die
Stationskoordinaten des Messgerätes, oder die Position von zu vermessenden Neupunkten als sogenannte freie
Stationierung aus Messungen zu bekannten, fixen Messpunkten als Bezugspunkte abgeleitet werden. Dieser Vorgang wird auch als Referenzieren der Messgeräteposition bzw. der Neupunkte gegenüber den eingemessenen und bekannt
positionierten Bezugspunkten bezeichnet. Dazu wird zuerst die Position der bekannten Bezugspunkte relativ zum Standpunkt in einem lokalen Koordinatensystem berechnet. Mit Hilfe der bekannten Koordinaten der Bezugspunkte werden, wenn die notwendige Anzahl an Messungen vorliegt, ausgeglichene Transformationsparameter berechnet, woraus dann die gesuchten Stationskoordinaten bzw. die gesuchten Koordinaten der Neupunkte ableitbar sind.
Weiterhin kann eine Zieleinheit bzw. ein mit der
Zieleinheit versehener Vermessungsstab von einer
stationären Positionsbestimmungseinheit wie beispielsweise einer Totalstation anvisiert und eine automatisierte
Führung eines Benutzers bzw. Operators zu einem
vorgesehenen Zielpunkt, unter Verwendung von der
stationären Positionsbestimmungseinheit aufgenommenen
Bilddaten, erfolgen. Hierfür wird in der US 7 222 021 bzw. der
korrespondierenden EP 1 293 755 ein Vermessungssystem, in dieser Patentschrift bezeichnet als ein Bedienerleitsystem, vorgeschlagen mit einer stationären Messeinheit
(Positionsbestimmungseinheit) , welche ausgestattet ist mit Abbildungsmitteln wie z.B. einer Kamera, und einer mobilen Station mit der Funktion einer mobilen Zieleinheit, welche ausgestattet ist mit Anzeigemitteln wie z.B. einem Display zum Darstellen einer aktuellen Position des Benutzers basierend auf gespeicherten Landschaftsbildern bzw. -daten und aktuellen Bildern, von der stationären Messeinheit aus gesehen. Es wird des Weiteren offenbart, wie ein Bediener mittels Korrelation zwischen den aktuell von der
stationären Messstation aus gemessenen Positionsdaten, einschliesslich Kamerabild, für die mobile Station,
gespeicherten Daten mit der vorgesehenen Position des
Zielpunkts durch Markierung auf dem Display der Zieleinheit zum Zielpunkt geleitet werden kann, z.B. durch Richtungsanzeige mittels eines Pfeils auf dem Display.
Ferner kann eine Positionierung oder ein Leiten eines
Benutzers zu einer vorbekannten Zielposition anhand von GNSS-Signalen ohne die Verwendung eines Vermessungsgeräts erfolgen. Hierbei kann ein Vermessungsstab eine GNSS- Empfänger und eine Verarbeitungseinheit bzw. einen an den Vermessungsstab anbringbaren Controller zur Bestimmung von Positionskoordinaten aufweisen. Durch ein Vergleichen der bekannten Zielposition mit der jeweiligen durch die GNSS- Signale ermittelten Position kann so der Benutzer den
Zielpunkt auffinden und eine allfällige Markierung dort vornehmen .
Ein weiteres Positionsbestimmungsverfahren zur Bestimmung einer Position eines optischen geodätischen Geräts ist aus der WO 2009/039929 bekannt. Hierbei erfolgt die
Positionsbestimmung mit einer mobilen, mit einem GNSS- Empfänger ausgestatteten Einheit und einer Totalstation.
Dieses Verfahren ermöglicht eine Verknüpfung einer GNSS- Positionsbestimmung mit einer Positionsbestimmung anhand eines geodätischen Geräts sowie eine damit verbundene
Nutzung jeweils der Vorteile beider Verfahren.
Voraussetzung des Verfahrens ist, dass die bewegte Einheit, z.B. eine Arbeitsmaschine, eine
Positionsbestimmungsvorrichtung wie einen GNSS-Empfänger aufweist, mit welchem mindestens zu einigen Zeitpunkten eine Positionsbestimmung möglich ist.
Vorteilhafterweise in Echtzeit werden dann für bekannte Zeitpunkte GNSS-Positionen als Referenzpositionen der sich fortbewegenden Arbeitsmaschine und Relativpositionen des der Arbeitsmaschine zugeordneten Bezugspunktes mittels der Totalstation bestimmt. Die GNSS-Positionen beziehen sich dabei auf ein äusseres und die Relativpositionen auf ein inneres, totalstationsbezogenes Koordinatensystem.
Mindestens teilweise werden für gleiche oder zeitlich nah beieinander liegende Zeitpunkte sowohl eine GNSS-Position als auch eine Relativposition bestimmt, wobei die sich zeitlich entsprechenden Positionen jeweils paarweise einander zugeordnet werden und somit ein zeitlich
korreliertes Positionspaar jeweils für einen oder zwei benachbarten Zeitpunkt bilden.
Aus den Korrelationen jeweils der einzelnen Paarungen kann nun eine ausgeglichene Beziehung zwischen äusserem und innerem Bezugssystem abgeleitet werden, wobei diese
Beziehung insbesondere durch ausgeglichene
Transformationsparameter dargestellt wird. Die abgeleitete ausgeglichene Beziehung gibt an, wie das äussere
Bezugssystem mit dem inneren, totalstationsbezogenen
Bezugssystem zusammenhängt. Anhand dieser Beziehung können nun zum Beispiel die Koordinaten der mit der Totalstation gemessenen Relativpositionen oder die Position der
Totalstation selbst in das äussere Bezugssystem
transformiert und zur Positionsbestimmung der
Arbeitsmaschine im äusseren Bezugssystem verwendet werden. Eine gemeinsame Voraussetzung für die Durchführung der oben genannten Verfahren zur Bestimmung von Positionen ist, dass eine Verbindung, z.B. zur Signalübermittlung, zwischen den jeweils zur Bestimmung verwendeten Komponenten vorhanden sein muss. Insbesondere muss für das Anmessen eines
Zielpunkts bzw. eines an einem Vermessungsstab angeordneten Reflektors ein optischer Kontakt zwischen Vermessungsgerät und dem Reflektor vorhanden sein, d.h. ein Messstrahl direkt ohne Strahlunterbrechung auf ein entsprechendes Ziel ausgerichtet werden können. Analog dazu muss für eine
Positionsbestimmung mittels GNSS-Signalen eine Verbindung zwischen einem GNSS-Empfänger und einer Anzahl von GNSS- Satelliten zur Übermittelung der Signale herstellbar sein. Somit ist jeweils eine Interaktion zwischen zumindest zwei Messkomponenten Grundlage einer zuverlässigen und
ausführbaren Positionsbestimmung. Diese Voraussetzung bildet gleichzeitig einen gemeinsamen Nachteil der
Methoden. Wird die für die Methode jeweils notwendige
Verbindung bzw. Kontaktlinie in irgendeiner Art und Weise behindert oder unterbrochen, so kann eine Bestimmung der Position nicht erfolgen. Derartige Verbindungsbehinderungen können beispielsweise durch Gebäude, die sich in einer geraden Verbindungslinie befinden, oder zerklüftete
Geländeformen verursacht sein und somit die Ausführung des PositionsbestimmungsVerfahrens verhindern .
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
verbessertes Vermessungssystem mit zugehörigen Teilen sowie ein entsprechendes verbessertes Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Positionsbestimmung bzw. eine
Neupunktbestimmung ohne oder mit einer nicht ausreichenden Anzahl bekannter externer Referenzen exakt und mit einem hohen Automatisierungsgrad durchführbar ist.
Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Neupunktposition in einem System zu referenzieren, obwohl vom Neupunkt zu nicht ausreichend vielen Referenzen in diesem System eine Sichtverbindung gegeben ist.
Diese Aufgaben werden durch die Verwirklichung der
kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen
Patentansprüchen zu entnehmen .
In der Vermessungspraxis ist für eine Positionsbestimmung eine Sichtverbindung, d.h. eine Verbindung zweier Einheiten durch ein Signal oder eine optische Verbindung, von einem Messgerät, für welches die Position oder durch welches eine Position eines Neupunkts bestimmt werden soll, zu bekannten Referenzpunkten oder zu einem weitern Vermessungsgerät, dessen Position bekannt ist, erforderlich. In der Praxis kann diese Sichtverbindung verursacht durch Hindernisse, z.B. Gebäude, Bewuchs oder Geländeformen, unterbrochen oder behindert sein und eine Positionsbestimmung von Messgeräten oder Neupunkten damit oft nur durch erheblichen Mehraufwand oder gar nicht durchgeführt werden.
Mit GNSS-Messgeräten kann dann eine Positionsbestimmung nicht oder nicht in der geforderten Genauigkeit ermöglicht sein, wenn an einer Messgeräteposition z.B. aufgrund eines hohen Gebäudes die Signale von nicht ausreichend vielen Satelliten empfangen werden können. Unter ungünstigen
Umständen kann dabei eine Messung zu drei oder vier
koordinativ bekannten Punkten (Satelliten) nicht
durchführbar sein. Im Fall von Theodoliten oder
Totalstationen kann durch Hindernisse, wie z.B. Bauwerke oder Bäume, das für die Positionsbestimmung der
Totalstation notwendige Anzielen von Referenzpunkten oder von weiteren Totalstationen unmöglich gemacht werden. Z.B können aufgrund der Hindernisse, so vom Theodoliten aus nicht mindestens drei koordinativ bekannte Punkte angezielt und entsprechende Richtungswinkel oder Entfernungen
gemessen werden. Zudem kann es sich als nachteilig
erweisen, dass eine Geometrie durch die Position der koordinativ bekannten Punkte und des GNSS-Messgeräts oder des Theodoliten vorgegeben ist, welche zu schlechten
Schnittbedingungen, z.B. zu einem schleifenden Schnitt und somit zu einer höheren Unsicherheit in der Punktbestimmung, führt .
Bei einer derartigen Unterbrechung einer direkten
Sichtverbindung zwischen Messgerät und Referenzpunkt kann erfindungsgemäss eine Überbrückung zur Erzeugung einer indirekten, mittelbaren Sichtverbindung durch ein Fluggerät bzw. durch eine von einem Fluggerät getragene
Referenzkomponente erfolgen. Dadurch kann die Unterbrechung der Sichtverbindung aufgehoben bzw. überbrückt werden und eine Positionsbestimmung trotz der unterbrochenen direkten Sichtverbindung erfolgen.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Methode zur
Bestimmung der Position eines Messgeräts oder eines
Neupunkts und gegebenenfalls der Orientierung des
Messgeräts basierend auf mobilen, eingeschalteten
Referenzpunkten, welche durch ein Fluggerät erzeugt werden und so eine Sichtbrücke bzw. eine Übertragungsbrücke, zwischen dem Messgerät und einer eine Position der
Referenzpunkte bestimmenden Einheit bilden. Eine
Sichtbrücke im Sinne der Erfindung kann hierbei
repräsentiert werden durch einen Punkt, welcher
gleichzeitig von einem Messgerät, dessen Position bestimmt werden soll, und einer Positionsbestimmungseinheit, durch die die Position des Fluggeräts in einem absoluten
Koordinatensystem bestimmt werden kann, sichtbar ist bzw. zu dem von beiden Einheiten gleichzeitig eine Verbindung herstellbar ist. Nach diesem Prinzip kann durch eine
Referenzkomponente (Übertragungskomponente) am Fluggerät eine Übertragungsbrücke hergestellt werden, wobei die Referenzkomponente z.B. als Reflektor ausgebildet sein kann .
Ausgehend vom Messgerät, für das die Position bestimmt werden soll, können Winkelmessungen zu einem mobilen
Referenzpunkt am Fluggerät und/oder Entfernungsmessungen zwischen dem Messgerät und dem Referenzpunkt zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgeführt und damit relative
Referenzinformationen erzeugt und im Vermessungssystem bereitgestellt werden. Dabei kann eine relative
Referenzinformation, die ein relatives Positionsverhältnis des Messgeräts zum Fluggerät bzw. zur Referenzkomponente angibt, bestimmt werden, wobei zu einer Bestimmung einer absoluten Position, d.h. einer Position des Messgeräts in einem absoluten Koordinatensystem, eine Referenzierung unter Berücksichtigung der die relativen
Referenzsinformation im absoluten Koordinatensystem
durchgeführt werden kann.
Die Messungen zwischen dem Messgerät und dem Fluggerät können dabei auf unterschiedliche Arten erfolgen. Zum einen kann das Messgerät als Vermessungsgerät, z.B. Totalstation, ausgebildet sein und mit diesem Vermessungsgerät ein
Reflektor am Fluggerät aktiv angezielt werden. Daraus können Winkel vom Messgerät zum Fluggerät bzw. zum
Reflektor und gegebenenfalls zusätzlich eine Entfernung zwischen den beiden Geräten bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fluggerät ein Modul zur Aussendung von Pseudo-Satelliten-Signalen, auf deren Basis die
Entfernung zum Vermessungsgerät ermittelt werden kann, aufweisen und damit die jeweils aktuelle Position des
Referenzpunkts bzw. der Referenzkomponente in Form der Pseudo-Satelliten-Signale bereitgestellt werden. Auf Seiten des Messgeräts, z.B. eines Vermessungsstabs, kann eine entsprechende Empfangseinheit zum Empfang der Pseudo¬ Satelliten-Signale vorgesehen sein, wobei - analog zu einem GNSS-System - eine Position des Messgeräts aus einer Anzahl gleichzeitig empfangener oder zeitlich definiert
versetzter, insbesondere zeitsynchroner, Signale ableitbar ist. Durch den Empfang eines Pseudo-Satelliten-Signals kann eine Entfernung vom Messgerät zur Signalquelle, hier zum Fluggerät, bestimmt werden.
Die mobilen Referenzpunkte können dabei durch autonome bzw. semi-autonome, unbemannte Fluggeräte, z.B. als sich durch die Luft bewegende Drohnen, repräsentiert werden. Diese Fluggeräte können Positionen im Raum frei einnehmen, deren äussere Koordinaten beispielsweise durch Sensoren an Board des Fluggeräts (z.B. GNSS-Empfänger,
Beschleunigungssensoren) oder von aussen durch ein weiteres Vermessungsgerät, welches das Fluggerät anzielt, bestimmt werden, sodass die Koordinaten bzw. die Position des mobilen Referenzpunkts zu einem bestimmten Zeitpunkt der Messungen bekannt sind. Die so bekannten Koordinaten können dann im Vermessungssystem z.B. durch das Fluggerät oder das Vermessungsgerät bereitgestellt werden. Nach einer
durchgeführter Messung kann das Fluggerät autonom, semiautonom oder durch den Benutzer gesteuert eine weitere Position einnehmen und somit einen weiteren mobilen
Referenzpunkt repräsentieren. Die Anzahl der für die eindeutige Bestimmung des Neupunkts nötigen Referenzpunkte kann dabei vom jeweiligen angewendeten Verfahren abhängen.
Die mobilen Referenzpunkte bzw. das Fluggerät bzw. die Referenzkomponente am Fluggerät können entsprechend der Messaufgabe unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen optimal, insbesondere automatisch, positioniert werden, sodass aufgrund einer geeigneten Geometrie der Referenzpunktanordnung die Bestimmung der Position des Neupunkts oder des Messgeräts mit höherer Genauigkeit erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich zu einem
Fluggerät, welches hintereinander die Rolle mehrerer
Referenzpunkte einnimmt, kann auch der Einsatz von mehreren Fluggeräten erfolgen, welche statisch an einer Position je einen Referenzpunkt darstellen.
Im Rahmen der Erfindung kann die Position der mobilen
Referenzpunkte bzw. der Referenzkomponente zum bestimmten Zeitpunkt verschiedenartig bestimmt werden. Es kann die Position des Fluggeräts festgestellt werden, indem ein an dem Fluggerät angeordnetes Modul z.B. ein Reflektor von einem Vermessungsgerät, beispielsweise von einer
Totalstation, anzielbar ist. Dabei kann die Position des Vermessungsgeräts z.B. dadurch bereits bekannt sein, dass vorab ein Einmessvorgang vermessungsgeräteseitig
durchgeführt wurde und das Gerät somit z.B. durch Anmessung bekannter Punkte in einem übergeordneten Koordinatensystem eine Eigenpositionsbestimmung durchführen konnte. Wird nun von dieser Vermessungsstation ein Reflektor an dem
Fluggerät angezielt, kann durch Bestimmung der Ausrichtung eines emittierten Messstrahls die Richtung zu dem Fluggerät bestimmt und anhand einer mittels des Messstrahls
durchgeführten Entfernungsmessung eine Distanz zu dem
Fluggerät festgestellt werden. Aus diesen Grössen kann die relative Position des Fluggeräts zum Vermessungsgerät eindeutig und exakt bestimmt und mit Kenntnis der Position des Vermessungsgeräts eine absolute, insbesondere
geodätisch genaue, Positionierung des Fluggeräts abgeleitet werden. Auf Basis der so, insbesondere fortlaufend, bestimmten Position des Fluggeräts kann die Steuerung des Fluggeräts, insbesondere automatisch, durchgeführt werden. Dafür können aus den Positionsinformationen Steuerungsdaten gewonnen und mittels dieser das Fluggerät beispielsweise automatisch zu einer definierten Sollposition geflogen werden .
Basierend auf der so zu einem gemeinsamen Zeitpunkt bzw. in einem gemeinsamen Zeitfenster bestimmten absoluten Position der Referenzpunkte und den durchgeführten Messungen
zwischen den Referenzpunkten und dem Messgerät kann die Position des Messgeräts oder ausgehend von diesem Messgerät eine Position eines anzumessenden Neupunktes in einem absoluten Koordinatensystem mittels geodätischer Verfahren wie z.B. Rückwärtsschnitt oder Bogenschnitt berechnet werden. Dies kann beispielsweise „online" durch eine
Recheneinheit im Fluggerät oder „offline" nach der
Vermessung an einem Computer im Büro erfolgen. Zur
Ausführung der Positionsbestimmung kann z.B. eine
Referenzierung der bestimmten relativen Positionen mit dem jeweiligen absoluten Koordinatensystem erfolgen.
Im Vermessungswesen sind zur Bestimmung der Position oder der Koordinaten eines Punkts unter anderen die Verfahren des Rückwärtsschnitts und des Bogenschnitts bekannt, wobei weitere Verfahren bzw. eine detaillierte Beschreibung zu finden sind in „Vermessungskunde", Heribert Kähmen, Gruyter Verlag, 19. Auflage, 1997.
Beim Rückwärtsschnitt wird das Vermessungsgerät z.B. auf einem Neupunkt aufgestellt und von diesem die
Richtungswinkel zu mindestens drei koordinativ bekannten Referenzpunkten gemessen. In der Praxis werden dazu oft so genannte Fernziele (z.B. Kirchtürme oder Gipfelkreuze) verwendet, deren Koordinaten von einer amtlichen Vermessung bestimmt wurden und dadurch bekannt sind. Aus den Koordinaten der Referenzpunkte sowie aus den gemessenen Richtungswinkeln können dann die Koordinaten des Neupunkts berechnet werden.
Beim Bogenschnitt werden ausgehend von einem Neupunkt die Distanzen zu mindestens drei koordinativ bekannten
Referenzpunkten gemessen. Unter Berücksichtigung, dass alle Punkte, die von einem bekannten Punkt eine bestimmte
Distanz entfernt sind, auf einer Kugel liegen, kann der Neupunkt als Schnittpunkt von den drei Kugeln, welche sich aus den Distanzmessungen zu den drei koordinativ bekannten Referenzpunkten ergeben, berechnet werden.
Ferner kann die Feststellung der Position der
Referenzpunkte oder einer Abweichung aus einer vorgegebenen Position kann fortlaufend durch eine mit dem Fluggerät in Kontakt stehende Systemkomponente erfolgen. Dafür kann eine der Systemkomponente zugeordnete Sendeeinheit
Positionierungssignale bereitstellen, die von einem
Empfänger an dem Fluggerät bzw. der Referenzkomponente empfangen werden können. Weist diese Anordnung z.B. einen GNSS-Sender auf bzw. wird ein GNSS-System dafür genutzt die Position der Referenzkomponente genau zu bestimmen, so kann das Fluggerät bzw. die Referenzkomponente einen GNSS- Empfänger aufweisen, mittels welchem eine
Positionsinformation empfangen und daraus eine Position bestimmt werden kann. Ein hierfür gebräuchliches GNSS- System kann beispielsweise durch GPS oder GLONASS
repräsentiert sein. Entsprechend kann an dem Fluggerät eine GNSS-Antenne angeordnet sein, um die dem jeweiligen System zugeordneten Signale empfangen zu können.
Zusätzlich dazu kann eine GNSS-Referenzstation vorgesehen sein, welche ebenfalls zum Empfang von GNSS-Signalen ausgebildet ist und zudem Referenzdaten bzw. Korrekturdaten beispielsweise für eines der bekannten DGPS-, RTK- oder VRS-Verfahren zur Genauigkeitssteigerung für eine
Positionsbestimmung zur Verfügung stellt. Ein für ein derartiges Referenzsystem angepasstes Fluggerät kann somit zusätzlich zum Empfang von Korrektursignalen ausgebildet sein und eine geodätische Positionsbestimmung unter
Berücksichtigung dieser Signale durchführen.
Insbesondere kann die GNSS-Referenzstation auch durch ein weiteres Fluggerät als mobile Referenzstation realisiert werden. Hierfür kann wiederum die Position dieses
Fluggeräts in einem äusseren, absoluten Koordinatensystem, insbesondere mittels eines Vermessungsgeräts und/oder mittels GNSS, bestimmt werden und durch eine an dem
Fluggerät angeordneten Sendeeinheit ein GNSS- Korrektursignal auf Grundlage der bestimmten Position ausgesendet werden. Diese Korrektursignale können von weiteren Vermessungseinheiten oder zusätzlichen Fluggeräten zur Positionsbestimmung empfangen werden. Weiters kann eine Genauigkeit der aktuellen Fluggerätposition durch Sensoren an Bord des Fluggeräts gesteigert werden. Damit eine
Genauigkeit der Korrektursignale erhalten bleibt, kann das Fluggerät ferner an einer geeigneten Position landen und das Aussenden des Korrektursignals in gelandetem Zustand erfolgen, insbesondere kann das Fluggerät an einem
koordinativ bekannten Punkt landen und unter
Berücksichtigung dieser Position Korrekturwerte zum
Aussenden durch die Korrektursignale bestimmen.
Ein erfindungsgemässes geodätisches Vermessungssystem weist mindestens eine einen Referenzpunkt definierende
Referenzkomponente, wobei eine absolute Position des
Referenzpunkts bekannt ist, und mindestens eine eine relative Neupunktposition ableitende
Neupunktbestimmungskomponente auf. Weiters ist eine
gegenseitige relative Referenzinformation zwischen der Referenzkomponente und der Neupunktbestimmungskomponente ableitbar, insbesondere zum Zwecke einer Referenzierung gegenüber der Referenzpunktposition. Das Vermessungssystem weist zudem ein auto-mobiles , unbemanntes, steuerbares Fluggerät auf, wobei das Fluggerät die Referenzkomponente trägt, durch die der mindestens eine Referenzpunkt als mobiler Referenzpunkt bereitgestellt wird. Ferner ist das Fluggerät derart ausgebildet, dass die Referenzkomponente durch das Fluggerät relativ zur
Neupunktbestimmungskomponente räumlich frei versetzbar, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positionierbar, ist .
Mit einem derartigen erfindungsgemässen Vermessungssystem kann eine Position eines Neupunkts, beispielsweise ein Aufstellpunkt für ein Vermessungsgerät oder ein mit dem Vermessungsgerät anzielbarer Zielpunkt, in Abhängigkeit der Position mobiler Referenzpunkte abgeleitet werden. Die Referenzpunkte werden hier durch ein Fluggerät bzw. UAV (Unmanned Aerial Vehicle) bereitgestellt, wobei die
Position des jeweiligen Referenzpunkts, z.B. aus einer Positionsmessung, bekannt ist. Mittels der
Neupunktbestimmungskomponente (z.B. Totalstation,
Theodolit, Vermessungsstab) kann nun auf Basis der
bekannten Referenzpunktposition eine relative Beziehung zwischen der an dem Fluggerät angeordneten
Referenzkomponente und der Neupunktbestimmungskomponente abgeleitet werden und somit die relative
Referenzinformation für die Neupunktbestimmungskomponente zum UAV ermittelt werden. Daraus, insbesondere aus einer wiederholten Informationsbestimmung zu weiteren durch das UAV bereitgestellten oder geografisch bekannten
Referenzpunkten, kann eine Position der
Neupunktbestimmungskomponente bestimmt werden. Je nach Anwendungsfall und Art der Neupunktbestimmungskomponente kann dabei eine Berücksichtigung einer bestimmten Anzahl von Referenzinformationen zur eindeutigen und genauen
Positionsbestimmung notwendig sein.
Das Vermessungssystem kann ferner eine
Referenzpunktbestimmungskomponente zur Bestimmung der absoluten Referenzpunktposition in einem absoluten
Koordinatensystem aufweisen. Durch eine bestimmte
Positionierung der Referenzkomponente kann eine
Sichtverbindung zwischen der Referenzkomponente und jeweils der Neupunktbestimmungskomponente und der
Referenzpunktbestimmungskomponente mittelbar erzeugbar und eine Referenzierung der Neupunktposition im absoluten
Koordinatensystem durchführbar sein.
Mit dem erfindungsgemässen Vermessungssystem kann somit eine absolute Position, d.h. eine Position in einem
absoluten Koordinatensystem durch eine
Referenzpunktbestimmungskomponente, z.B. durch ein
Vermessungsgerät oder durch GPS-Satelliten, bestimmt und bereitgestellt werden. Beispielsweise kann dabei eine aktuelle Position eines Fluggeräts in einem übergeordneten Koordinatensystem bestimmt und mittels Funk bereitgestellt bzw. den Komponenten des Systems zum Empfang angeboten werden. Mit der Neupunktbestimmungskomponente kann zudem eine relative Referenzinformation abgeleitet werden. Dabei kann das Ableiten der relativen Referenzinformation aus einer aktiven durch die Neupunktbestimmungskomponente erfolgten Messung oder passiv durch ein Empfangen und Verarbeiten von Signalen, die eine Positionsbestimmung zulassen bzw. eine signalabhängige Position repräsentieren, erfolgen. Die Neupunktbestimmungskomponente kann dabei beispielsweise als Totalstation, Vermessungsstab oder ähnliches geodätisches Messgerät ausgebildet sein.
Ferner kann eine Referenzinformationsübertragung zwischen den Systemkomponenten durchgeführt werden, wobei dabei Informationen hinsichtlich der jeweiligen relativen und absoluten Position und einer relativen Lage der Positionen zueinander zusammengeführt werden können. Durch das
Fluggerät kann ausserdem eine Übertragungsbrücke
hergestellt werden durch die ein Informationsaustausch zwischen den Systemkomponenten erfolgen kann. Die durch die Referenzkomponente erzeugte Brücke stellt jeweils eine Verbindung bzw. eine Sichtverbindung zwischen den
Komponenten her. Durch die Sichtverbindung kann hierbei eine Übertragung von z.B. elektromagnetischen Signalen gewährleistet werden, wobei die Signale nicht durch
Hindernisse unterbrochen oder abgeschattet sind bzw. trotz Abschattung die Signale sicher empfangen werden können. Das Fluggerät kann darüber hinaus eine freie Positionierung der Referenzkomponente im Raum, z.B. schwebend in der Luft, ermöglichen und damit eine gezielte und definierte Umgehung von signalunterbrechenden Hindernissen durchführbar machen.
Insbesondere kann erfindungsgemäss durch das räumliche Versetzen des Fluggeräts eine Anzahl von Referenzpunkten erzeugbar sein und das Fluggerät in einem Höhenbereich von einem Meter bis 1000 Metern, insbesondere in einem Bereich von zwei Metern bis 50 Metern, versetzbar und
positionierbar sein. Der Referenzpunkt kann dabei als ein fester Bezugspunkt am Fluggerät verstanden werden, der in einem definierten räumlichen Verhältnis zu der Referenzkomponente, zu einem Reflektor, zu einem GNSS- Empfänger und/oder zu einem Pseudo-Satelliten-Modul steht und somit indirekt bei bekannter Referenzpunktposition eine Bestimmung der jeweiligen Position der jeweiligen
Fluggerätkomponente ermöglicht. Ist im Umkehrschluss eine Position einer dieser Komponenten bekannt, kann auf die Referenzpunktposition geschlossen werden. Dieser
Referenzpunkt kann durch das Fluggerät in der Luft frei positioniert oder bewegt werden. Dabei kann das Fluggerät in einem für geodätische Anwendungen geeigneten
Höhenbereich fliegen, sodass eine jeweilige Vermessung oder Positionsbestimmung präzise erfolgen kann. Je nach
Anforderung an die Messungen können hierbei die Höhen von Gebäuden oder anderen Geländehindernissen als relevante Zielflughöhenbereiche herangezogen werden, um eine
Überwindung einer Sichtbehinderung bzw.
Verbindungsunterbrechung durch z.B. das Gebäude zu
erreichen .
Weiters kann ein erfindungsgemässes Vermessungssystem eine Auswerteeinheit zur Erfassung und Zuordnung der absoluten durch die Referenzpunktbestimmungskomponentebestimmten und bereitgestellten Referenzpunktposition des Referenzpunkts und einer jeweiligen relativen Referenzinformation zwischen der Referenzkomponente und der
Neupunktbestimmungskomponente, insbesondere von gemessenen Winkeln und/oder einer Entfernungen zum jeweiligen
Referenzpunkt, wobei die relative Referenzinformation durch die Neupunktbestimmungskomponente in Abhängigkeit der
Referenzpunktposition und einer Position der
Neupunktbestimmungskomponentebestimmbar und bereitstellbar ist, aufweisen. Zudem kann eine Erzeugung einer Paarung aus der Zuordnung der absoluten Referenzpunktposition und der jeweiligen relativen Referenzinformation durch die
Auswerteeinheit erfolgen.
Mit einer derartigen Auswerteeinheit können somit
zugehörige Wertepaare aus einer relativen und absoluten Referenzinformation bestimmt werden. So kann eine im absoluten Koordinatensystem bestimmte Referenzpunktposition mit einer relative bestimmten Information, wie z.B. einer Entfernung von einem Messgerät zum Referenzpunkt oder einem Winkel zwischen diesen, zu einer Paarung verknüpft werden. Aus derartigen Paarungen, insbesondere aus drei oder mehreren, kann in Folge eine Position des Messgeräts oder eines durch das Messgerät Zielpunkts erfolgen.
Im Rahmen der Erfindung kann in einem Vermessungssystem die Referenzkomponente einen Reflektor und die
Referenzpunktbestimmungskomponenteein geodätisches
Vermessungsgerät, insbesondere eine Totalstation oder einen Theodoliten, aufweisen. Dabei kann das Vermessungsgerät mindestens eine erste Anzieleinrichtung, insbesondere Ziel- Fernrohr, aufweisen, wobei die erste Anzieleinrichtung zur Änderung deren Ausrichtung gegenüber einer ersten Basis des Vermessungsgeräts motorisiert schwenkbar ist und zumindest eine eine erste optische Zielachse definierende erste
Emissionseinheit und eine erste Strahlungsquelle zur
Emission eines ersten optischen Messstrahls zur
Entfernungsmessung parallel, insbesondere koaxial, zur ersten optischen Zielachse aufweist. Ausserdem können eine erste Winkelmessfunktionalität zur hochpräzisen Erfassung der Ausrichtung der ersten Zielachse, und erste
Auswertemittel zur Datenspeicherung und Steuerung der
Ausrichtung der ersten Anzieleinrichtung vorgesehen sein. Der erste Messstrahl kann damit auf den Reflektor,
insbesondere fortlaufend, ausrichtbar sein, sodass die absolute Referenzpunktposition des Referenzpunkts
geodätisch genau bestimmbar und bereitstellbar ist.
Durch diese Anordnung kann die Position des Fluggeräts vermittelt über den an dem Fluggerät angebrachten Reflektor bestimmt und durch Zielverfolgung fortlaufend neu erfasst werden. Damit kann die relative Position des Fluggeräts zum Vermessungsgerät eindeutig und exakt bestimmt und mit
Kenntnis der Position des Vermessungsgeräts eine absolute, insbesondere geodätisch genaue, Positionierung des
Fluggeräts in einem absoluten Koordinatensystem abgeleitet werden. Auf Basis der so, insbesondere fortlaufend,
bestimmten Position des Fluggeräts kann eine Steuerung des Fluggeräts durchgeführt werden. Dafür können aus den
Referenzinformationen Steuerungsdaten gewonnen und mittels dieser das Fluggerät zu einer definierten Sollposition geflogen werden, wobei das Vermessungsgerät bereits im Vorfeld in ein Koordinatensystem durch Anmessen koordinativ bekannter Punkte eingemessen worden sein kann und daraus eine exakte Position des Fluggeräts in diesem
Koordinatensystem bestimmbar sein kann.
Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäss die
Referenzpunktbestimmungskomponente mindestens eine
Sendeeinheit zur Aussendung von Positionierungssignalen aufweisen und die Referenzkomponente derart ausgebildet sein, dass die Positionierungssignale, insbesondere mittels einer GNSS-Antenne, empfangbar sind und die
Referenzpunktposition aus den Positionierungssignalen bestimmbar ist. Insbesondere kann die Sendeeinheit als GNSS-Sender, insbesondere GNSS-Satellit , insbesondere GPS-, GLONASS- oder Galileo-Satellit, ausgebildet sein und die Positionierungssignale durch GNSS-Signale verkörpert sein. Weiters kann die Referenzpunktbestimmungskomponente eine GNSS-Referenzstation zur Aussendung von GNSS- Korrektursignalen aufweisen und die Referenzkomponente derart ausgebildet sein, dass die GNSS-Korrektursignale empfangbar und die Referenzpunktposition aus den
empfangenen GNSS-Signalen und den GNSS-Korrektursignalen bestimmbar ist.
In Analogie zur Referenzpunktpositionsbestimmung mit einem Vermessungsgerät kann damit die absolute Position durch am Fluggerät empfangene GNSS-Signale bestimmt werden. Wird zusätzlich zu den verfügbaren GNSS-Signalen ein
Korrektursignal einer Referenzstation herangezogen kann die Genauigkeit bei der Positionsbestimmung des Fluggeräts erhöht werden und in Folge eine Positionsbestimmung eines Messgeräts, welches sich an der Position des Fluggeräts referenziert , genauer erfolgen.
Insbesondere kann das erfindungsgemässe Vermessungssystem eine Steuereinheit aufweisen, wobei die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass eine räumliche geometrische Anordnung der Referenzpunkte, insbesondere automatisch, definierbar ist, insbesondere wobei die geometrische
Anordnung der Referenzpunkte in Abhängigkeit einer
Optimierung zur Erzeugung der Paarungen definierbar ist. Ferner kann die Steuereinheit derart konfiguriert sein, dass das Fluggerät in Abhängigkeit der mittels der
Referenzpunktbestimmungskomponente, insbesondere
fortlaufend, bestimmbaren Referenzpunktposition und/oder in Abhängigkeit der geometrischen Anordnung der
Referenzpunkte, insbesondere automatisch, positionierbar ist. Weiters kann die Steuereinheit derart konfiguriert sein, dass eine Flugroute definierbar ist und das Fluggerät entlang der Flugroute bewegbar ist, insbesondere wobei die Flugroute in Abhängigkeit der räumlichen geometrischen Anordnung der Referenzpunkte definierbar ist.
Die Steuereinheit kann somit eine geeignete Anordnung der Referenzpunkte, an denen das Fluggerät positioniert werden kann, bestimmen, wobei das Bestimmen automatisch erfolgen kann unter Berücksichtigung einer optimalen Anordnung der Punkte hinsichtlich einer erreichbaren Genauigkeit bei der Bestimmung der Paarungen, d.h. hinsichtlich der Genauigkeit bei der Bestimmung der absoluten Referenzpunktposition und/oder der relativen Referenzinformation. Alternativ kann eine Definition von zu erreichenden Referenzpunktpositionen manuell durch einen Benutzer erfolgen und in das
Vermessungssystem eingegeben werden, insbesondere mittels einer Fernbedienung und/oder durch die Eingabe eines CAD- Geländemodells über die Fernbedienung oder eine andere Datenschnittstelle. Damit kann eine Genauigkeit bei der Positionsbestimmung mittels eines Vermessungsgeräts und/oder mittels GNSS sowie eine Genauigkeit bei der
Bestimmung von Entfernungen und/oder Winkeln zwischen einem Messgerät, dessen Position bestimmt werden soll, und dem Fluggerät berücksichtigt werden. Weiters kann die aktuelle Position des Fluggeräts in die Berücksichtigung der
Positionierung einbezogen werden. Hierfür kann die
Steuereinheit z.B. die Rotoren des Fluggeräts derart ansteuern, dass das Fluggerät zu einer definierten
Sollposition bewegt und an dieser positioniert wird.
Zusätzlich kann von der Steuereinheit eine Flugroute für das Fluggerät bestimmt werden und in Folge das Fluggerät derart gesteuert werden, dass sich dieses automatisch, semi-automatisch oder manuell entlang der Flugroute bewegt und sich insbesondere dabei von einem Referenzpunkt zum nächsten bewegt. Die Bestimmung von anzufliegenden Positionen kann
beispielsweise auf Grundlage eines CAD-Geländemodells erfolgen und bei dieser Bestimmung damit allfällige
Hindernisse im Gelände automatisch berücksichtigt werden und z.B. durch eine geeignete Definition der Flugroute umgangen werden. Derartige Geländemodelle können z.B.
mittels Funk oder via Kabel an das System, z.B. an das Fluggerät und/oder die Referenzpunktbestimmungskomponente und/oder die Neupunktbestimmungskomponente übertragen werden .
Zudem kann das erfindungsgemässe System eine
Fernsteuereinheit aufweisen, wobei die Fernsteuereinheit derart ausgebildet ist, dass eine Steuerung des Fluggeräts und/oder eine Erzeugung der Paarungen durchführbar ist, insbesondere wobei eine Kommunikation zwischen der
Fernsteuereinheit und/oder der
Referenzpunktbestimmungskomponente und/oder der
Neupunktbestimmungskomponente und/oder der
Referenzkomponente kabelgebunden, mittels Funk-, Infrarot¬ oder Lasersignal durchführbar ist. Ein Benutzer des
Vermessungssystems kann so mittels der Fernbedieneinheit das Fluggerät manuell steuern und somit individuell gewählte Punkte anfliegen und das Fluggerät an diesen positionieren. Ferner kann die manuelle Steuerung auch derart erfolgen, dass das Fluggerät fortlaufend bewegt und in der Bewegung Messungen zur Positionsbestimmung des Fluggeräts und Messungen zur Bestimmung relativer
Referenzinformationen (Winkel und/oder Entfernungen
zwischen dem Fluggerät und der
Neupunktbestimmungskomponente) durchgeführt werden. Daraus können fortlaufend Paarungen erzeugt werden und aus diesen die Positionsbestimmung für das Messgerät erfolgen. Hierfür können kontinuierlich (neu) erzeugte Paarungen berücksichtigt und die Menge der zur Positionsbestimmung herangezogenen Paare vergrössert und damit die Genauigkeit bei der Bestimmung erhöht werden. Eine derartige ständige Genauigkeitssteigerung kann auch durch die automatischen Wahl von Referenzpunkten und daraus erzeugter Paarungen erfolgen, insbesondere wobei ebenfalls die Anzahl der hierfür berücksichtigten Paarungen ständig erweitert werden kann .
Weiters können mittels der Fernbedieneinheit Steuerbefehle und/oder Geländeinformationen (CAD-Modell) an eine weitere Komponente des Vermessungssystems übermittelt und zur Steuerung des Fluggeräts genutzt werden und Informationen, wie beispielsweise bestimmte Positionen, an die
Fernbedieneinheit übertragen und dort einem Benutzer zur Verfügung gestellt werden, insbesondere wobei die
Information auf einem Display darstellbar ist. Z.B. kann so eine Messumgebung mit darin positionierten Messgeräten und einem sich bewegenden bzw. einem positioniertem Fluggerät grafisch dargestellt werden.
Insbesondere kann das Fluggerät in einem erfindungsgemässen Vermessungssystem eine Sensoreinheit zur Bestimmung der Ausrichtung des Fluggeräts aufweisen, insbesondere einen Neigungssensor, ein Magnetometer, einen
Beschleunigungssensor, einen Drehratensensor und/oder einen Geschwindigkeitssensor. Durch Messungen mit dieser
Sensoreinheit kann eine Positionsbestimmung des Fluggeräts unterstützt und deren Genauigkeit verbessert werden. Zudem kann eine Positionsbestimmung damit unabhängig von äusseren Messsystemen zur Positionsbestimmung erfolgen, indem z.B. eine Startposition des Fluggeräts bekannt ist und darauf basierend die Bewegung - insbesondere Geschwindigkeit und Richtung - und Änderungen in der Bewegung des Geräts durch die Sensoren erfasst werden. Ausserdem kann mit der
Sensoreinheit eine Bestimmung der Ausrichtung zur Steuerung des Fluggeräts durchgeführt werden. Weiterhin kann die Sensoreinheit z.B. bei einem Ausfall der
Referenzpunktbestimmungskomponente zur Positionsbestimmung des Fluggeräts oder einer Unterbrechung einer
Messverbindung, z.B. eines optischen Messstrahls oder eines GPS-Signals, zum Fluggerät eine zeitweise
Positionsbestimmung durchführbar machen, beispielsweise um einen Messstrahl wieder auf das Fluggerät auszurichten oder das Fluggerät derart zu steuern, dass ein GPS-Signal wieder empfangbar wird.
Erfindungsgemäss kann insbesondere die Referenzkomponente derart ausgebildet sein, dass die Referenzpunktposition und/oder die relative Referenzinformation durch die
Referenzkomponente mittelbar bereitstellbar sind,
insbesondere wobei die Referenzkomponente einen Sender zur Aussendung und/oder eine Empfangseinheit zum Empfang der Referenzpunktposition und/oder der relativen
Referenzinformation aufweist, insbesondere wobei die
Referenzpunktposition und/oder die relative
Referenzinformation kabelgebunden, mittels Funk-, Infrarotoder Lasersignal, übermittelbar sind, insbesondere wobei die Referenzpunktposition den Positionierungssignalen aufmodulierbar ist.
Die Referenzkomponente kann so als Übertragungsbrücke für Referenzinformationen bzw. für Signale, welche Winkel, Entfernungen, Positionen und/oder Koordinaten
repräsentieren, dienen. Damit können derartige
Informationen von der Referenzpunktbestimmungskomponente (Vermessungsgerät oder GPS-Satelliten) zu der Neupunktbestimmungskomponente (Vermessungsstab oder
Vermessungsgerät) übermittelt werden, auch dann wenn eine direkte Verbindung zwischen den beiden Komponenten nicht herstellbar ist. Für die derartige Übermittlung können weiters die Informationen den Signalen aufmoduliert werden, durch die zum einen die Positionsbestimmung des Fluggeräts erfolgt und/oder zum anderen die Referenzinformationen bestimmt werden.
Im Rahmen der Erfindung kann die Referenzkomponente des erfindungsgemässen Vermessungssystems den Reflektor und die Neupunktbestimmungskomponente eine zweite Anzieleinrichtung aufweisen, wobei die zweite Anzieleinrichtung zur Änderung deren Ausrichtung gegenüber einer zweiten Basis der
Neupunktbestimmungskomponente motorisiert schwenkbar ist und zumindest eine eine zweite optische Zielachse
definierende zweite Emissionseinheit und eine zweite
Strahlungsquelle zur Emission eines zweiten optischen
Messstrahls zur Entfernungsmessung parallel, insbesondere koaxial, zur zweiten optische Zielachse aufweist. Zudem können eine zweite Winkelmessfunktionalität zur
hochpräzisen Erfassung der Ausrichtung der zweiten
Zielachse und zweite Auswertemittel zur Datenspeicherung und Steuerung der Ausrichtung der zweiten Anzieleinrichtung angeordnet sein. Der zweite Messstrahl kann somit auf den Reflektor, insbesondere fortlaufend, ausrichtbar sein, sodass die relative Referenzinformation, insbesondere zur Positions-Referenzierung der Neupunktbestimmungskomponente, in Abhängigkeit der Referenzpunktposition bestimmbar und bereitstellbar ist, sodass die Paarungen und/oder die
Neupunktposition im absoluten Koordinatensystem bestimmbar sind, insbesondere eine Position eines anmessbaren
Zielpunkts . Mittels dieser zweiten Anzieleinrichtung, die beispielsweise in einer Totalstation integriert ist, kann ein Winkel und/oder eine Entfernung zu dem Reflektor an der Referenzkomponente bestimmt werden und damit indirekt ein relatives Positionsverhältnis zwischen dem Fluggerät bzw. dem Referenzpunkts und der Totalstation bestimmt werden. Mit dieser relativen Referenzposition kann in Folge eine absolute Positionsbestimmung der Totalstation erfolgen, indem eine Beziehung zwischen den absoluten
Koordinatensystem, in dem die Position des Fluggeräts bestimmt ist, und der relativen Referenzinformation
hergestellt wird. Voraussetzung hierfür ist die Kenntnis der jeweiligen Position des Referenzpunktes im absoluten Koordinatensystem. Alternativ oder zusätzlich kann eine absolute Position - im Koordinatensystem, in dem die
Position des Fluggeräts bestimmt ist - eines durch die Totalstation anmessbaren Zielpunkts erfolgen, insbesondere wobei die Position der Totalstation nicht bestimmt wird. Hierfür kann eine Relativposition des Zielpunkts bestimmt und diese Position wiederum durch eine Übertragung von
Referenzinformation in dem absoluten System referenziert werden. Die Positionsbestimmung kann wiederum auf dem
Erzeugen von Paarungen aus relativen Referenzinformationen, z.B. Winkel und/oder Entfernungen zwischen dem
Referenzpunkt und der Totalstation, gegebenenfalls mit zusätzlichem Winkel und Entfernung zum Zielpunkt, und absoluten Referenzpunktposition basieren.
Im Rahmen der Erfindung kann die Referenzkomponente des erfindungsgemässen Vermessungssystems ferner ein Pseudo- Satelliten-Modul zur Aussendung der Positionierungssignale, insbesondere wobei die Positionierungssignale die absolute Referenzpunktposition repräsentieren, aufweisen und die Neupunktbestimmungskomponente einen Pseudo-Satelliten- Empfänger aufweisen, wobei der Pseudo-Satelliten-Empfänger derart ausgebildet ist, dass die von dem Pseudo-Satelliten- Modul ausgesendeten Positionierungssignale empfangbar und die relative Referenzinformation bestimmbar und
bereitstellbar ist, sodass die Neupunktposition im
absoluten Koordinatensystem bestimmbar ist.
Durch diese Anordnung kann eine Entfernung beispielsweise zwischen einem Vermessungsstab und dem Fluggerät bzw. dem Referenzpunkt bestimmt werden. Der Vermessungsstab kann dabei eine passive Einheit darstellen, wobei die Pseudo¬ Satelliten-Signale, die eine Position der
Referenzkomponente und damit die Position des Fluggeräts repräsentieren und bereitstellen, empfangen werden können. Aus einer Anzahl, insbesondere aus vieren, bei gegebener Zeitsynchronität der Signale bzw. bei einer bekannten zeitlichen Abweichung der Signale aus dreien, solcher empfangener Signale kann eine relative Positionsbestimmung des Vermessungsstabs - analog zu einem GNSS-Verfahren - erfolgen. Zudem kann die Positionsbestimmung des
Vermessungsstabs oder eines Vermessungsgeräts, welches zum Empfang entsprechender Signale ausgebildet ist, aus
gleichzeitig zur Bestimmung benutzten GNSS-Signalen und Pseudo-Satelliten-Signalen erfolgen . Die Erfindung betrifft weiters ein geodätisches
Referenzierungsverfahren mit mindestens einem Referenzpunkt dessen absolute Position bekannt ist und mindestens einer eine relative Neupunktposition ableitenden
Neupunktbestimmungskomponente. Dabei wird eine gegenseitige relative Referenzinformation, insbesondere zum Zwecke eines Referenzierens gegenüber der Referenzpunktposition, abgeleitet . Weiters wird das Referenzinformationsableiten vermittels einer Referenzkomponente (Übertragungskomponente) , durch die der mindestens eine Referenzpunkt als mobiler
Referenzpunkt bereitgestellt wird, durchgeführt, wobei die Referenzkomponente von einem auto-mobilen, unbemannten, steuerbaren Fluggerät getragen wird und das Fluggerät derart ausgebildet ist, dass die Referenzkomponente durch das Fluggerät relativ zur Neupunktbestimmungskomponente räumlich frei versetzt, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positioniert, wird.
Weiters kann die absolute Referenzpunktposition in einem absoluten Koordinatensystem mit einer
Referenzpunktbestimmungskomponente bestimmt werden, und/oder durch ein bestimmtes Positionieren der
Referenzkomponente eine Sichtverbindung zwischen der
Referenzkomponente und jeweils der
Neupunktbestimmungskomponente und der
Referenzpunktbestimmungskomponente mittelbar erzeugt werden und ein Referenzieren der Neupunktposition im absoluten Koordinatensystem durchgeführt werden.
Mit dem Fluggerät kann für das Referenzierungsverfahren eine Brücke zum Übertragen von Informationen hergestellt werden, wobei durch dieses Übertragen Referenzinformationen zwischen der Referenzpunktbestimmungskomponente und der Neupunktbestimmungskomponente ausgetauscht werden können und ein Referenzieren von Positionen erfolgen kann. So kann eine relative Positionsbeziehung zwischen der
Neupunktbestimmungskomponente und der Referenzkomponente in ein absolutes Koordinatensystem übertragen werden und dadurch eine absolute Position, d.h. eine Positionsangabe im absoluten Koordinatensystem, der
Neupunktbestimmungskomponente bestimmt werden. Zum Schaffen einer derartigen Übertragungsbrücke kann das Fluggerät und die von dem Fluggerät getragene Referenzkomponente frei im Raum positioniert werden. Dies ermöglicht das Herstellen einer mittelbaren Sichtverbindung zwischen jeweils dem Fluggerät bzw. der Referenzkomponente und der
Referenzpunktbestimmungskomponente und der
Neupunktbestimmungskomponente und somit das gegenseitige Informationsableiten .
Insbesondere kann im Rahmen des erfindungsgemässen
geodätischen Referenzierungsverfahrens der mobile
Referenzpunkt durch das Fluggerät räumlich versetzt werden, sodass eine Anzahl von Referenzpunkten erzeugt wird, und das Fluggerät in einem Höhenbereich von einem Meter bis 1000 Metern, insbesondere in einem Bereich von zwei Metern bis 50 Metern, versetzt und positioniert werden.
Weiters kann erfindungsgemäss ein Erfassen und Zuordnen der absoluten durch die Referenzpunktbestimmungskomponente bestimmten und bereitgestellten Referenzpunktposition des Referenzpunkts und einer jeweiligen relativen
Referenzinformation, insbesondere von gemessenen Winkeln und/oder einer Entfernungen zum jeweiligen Referenzpunkt, wobei die relative Referenzinformation durch die
Neupunktbestimmungskomponente in Abhängigkeit der
Referenzpunktposition und einer Position der
Neupunktbestimmungskomponente bestimmt und bereitgestellt wird, erfolgen. Ausserdem kann ein Erzeugen einer Paarung aus der Zuordnung der absoluten Referenzpunktposition und der jeweiligen relativen Referenzinformation erfolgen.
Durch die Angabe eines Referenzpunkts am Fluggerät kann eine absolute Position dieses Punkts durch die
Referenzpunktbestimmungskomponente, beispielsweise eine Totalstation, ein Tachymeter oder ein Theodolit, bestimmt und bereitgestellt werden. Diese absolute Position kann somit in einem absoluten Koordinatensystem bestimmt werden. Zusätzlich können mittels der
Neupunktbestimmungskomponente, z.B. ausgeführt als
Totalstation oder Vermessungsstab, Winkel und/oder
Entfernungen (relative Referenzinformation) zum Fluggerät bzw. Referenzpunkt ebenfalls bestimmt und bereitgestellt werden. Diese bestimmten Grössen können einander jeweils zu einer Paarung zugeordnet werden. Für diese Zuordnung muss wiederum die Sichtverbindung zwischen dem Fluggerät und den weiteren Komponenten hergestellt werden. Dafür kann das Fluggerät derart bewegt werden, dass es in einer bestimmten Höhe bewegt oder positioniert wird, sodass eine Verbindung zwischen den Komponenten verhinderndes Hindernis überbrückt bzw. umgangen werden kann. Aus einer Anzahl von Paarungen kann im Folgenden eine Positionsbestimmung für die
Neupunktbestimmungskomponente durchgeführt werden. Dies kann mittels im Vermessungswesen bekannter Verfahren, wie beispielsweise Rückwärtsschnitt oder Bogenschnitt erfolgen.
Weiters kann erfindungsgemäss eine räumliche geometrische Anordnung der Referenzpunkte, insbesondere automatisch, definiert werden, insbesondere wobei die geometrische
Anordnung der Referenzpunkte in Abhängigkeit des Erzeugens der Paarungen optimiert wird. Zudem kann das Fluggerät in Abhängigkeit der, insbesondere fortlaufend, bestimmbaren absoluten Referenzpunktposition und/oder in Abhängigkeit der geometrischen Anordnung der Referenzpunkte,
insbesondere automatisch, positioniert werden, und/oder eine Flugroute definiert werden und das Fluggerät entlang der Flugroute bewegt werden, insbesondere wobei die Flugroute in Abhängigkeit der räumlichen geometrischen Anordnung der Referenzpunkte definiert wird.
Zum Erzeugen der Paarungen können die Referenzpunkte, die durch das Fluggerät mobil und frei positionierbar sind, bzw. deren Anordnung und Positionierung derart bestimmt werden, dass beim Bestimmen der absoluten Position der Neupunktbestimmungskomponente und/oder bei Erzeugen der Paarungen eine möglichst hohe Genauigkeit erzielt wird. Hierfür kann das Fluggerät entsprechend an die jeweilige Position geflogen werden und dessen Position, insbesondere fortlaufend, geodätisch genau bestimmt werden. Eine
Genauigkeitssteigerung kann zudem dadurch erreicht werden, dass die Anzahl der zur absoluten Positionsbestimmung der Neupunktbestimmungskomponente herangezogenen Paarungen fortlaufend mit dem Erzeugen neuer Referenzpunkte erhöht und eine Bestimmungsunsicherheit damit verringert wird. Eine geeignete Anordnung der Referenzpunktposition kann beispielsweise automatisch erfolgen, wobei auf Grundlage eines digitalen Geländemodells und gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer Position eines Vermessungsgeräts, welches die Position des Fluggeräts feststellt, die Punkte festgelegt werden können. Zudem kann die Definition der Referenzpunktpositionen manuell erfolgen und ein Benutzer diese Punkte im Rahmen des Referenzierungsverfahrens frei definieren und das Fluggerät manuell, z.B. mit einer
Fernbedienung, zu diesen Positionen steuern bzw. bewegen und dort positionieren. Z.B. kann eine geeignete
geometrische Anordnung der Punkte derart festgelegt werden, dass aus einem Rückwärtsschnitt oder aus einem Bogenschnitt kein schleifender Schnitt resultiert, sondern insbesondere ein Winkel zwischen einer zu bestimmenden Neuposition und den jeweiligen aufeinanderfolgenden Referenzpunkten jeweils grösser als 90° ist. Ferner kann die Flugroute manuell oder automatisch bestimmt werden, entlang derer das Fluggerät fliegen soll. Die Route kann automatisch auf Basis des Geländemodells, z.B. CAD-Modell, und in Abhängigkeit von allfälligen Hindernissen bzw. von bereits festgelegten Sollreferenzpunkten geplant werden. Das Fluggerät kann vollautomatisch entlang dieser Route fliegen oder semiautomatisch gesteuert werden, d.h. das Fluggerät kann einen Referenzpunkt anfliegen und sich dort positionieren und auf eine Benutzereingabe hin automatisch zum nächsten Punkt fliegen .
Insbesondere können im Rahmen des erfindungsgemässen
Verfahrens von der Referenzpunktbestimmungskomponente bereitgestellte Positionierungssignale von der
Referenzkomponente empfangen werden, insbesondere von GNSS- Satelliten bereitgestellte GNSS-Signale, insbesondere wobei die GNSS-Signale repräsentiert werden durch GPS-, GLONASS- oder Galileo-Signale, und die absolute
Referenzpunktposition aus den empfangenen
Positionierungssignalen bestimmt und bereitgestellt werden. Ferner kann das Bestimmen und Bereitstellen der
Referenzpunktposition mittels eines an der
Referenzkomponente reflektierten von der
Referenzpunktbestimmungskomponente emittierten ersten
Messstrahls erfolgen, und/oder ein Bestimmen einer
Ausrichtung des Fluggeräts in Nick-, Roll- und Gierrichtung erfolgen, insbesondere wobei das Bestimmen der Ausrichtung mittels einer internen, dem Fluggerät zugeordneten
Sensoreinheit, insbesondere mittels Neigungssensor,
Magnetometer, Beschleunigungssensor, Drehratensensor und/oder Geschwindigkeitssensor, erfolgt. Durch die oben genannten Verfahren können jeweils die
Position und/oder die Ausrichtung des Fluggeräts an der jeweiligen Flugposition bestimmt und bereitgestellt werden, wobei diese Information zum einen für das Steuern des
Fluggeräts weiterverarbeitet und/oder zum anderen zur absoluten Positionsbestimmung der
Neupunktbestimmungskomponente herangezogen werden kann.
Insbesondere können erfindungsgemäss im Rahmen des
Verfahrens von der Referenzkomponente
Positionierungssignale, insbesondere die
Referenzpunktposition repräsentierende Pseudo-Satelliten- Signale, ausgesendet werden und die Positionierungssignale von der Neupunktbestimmungskomponente empfangen und in Abhängigkeit der Referenzpunktposition die relative
Referenzinformation bestimmt wird, sodass die
Neupunktposition im absoluten Koordinatensystem bestimmt wird .
Insbesondere kann erfindungsgemäss im Rahmen des Verfahrens das Bestimmen der relativen Referenzinformation mittels eines von der Neupunktbestimmungskomponente emittierten und an der Referenzkomponente reflektierten zweiten Messstrahls erfolgt, sodass die Paarungen und/oder die Neupunktposition im absoluten Koordinatensystem, insbesondere eine Position eines angemessenen Zielpunkts, bestimmt werden.
Das Bestimmen der relativen Referenzinformation kann somit aus zwei Arten erfolgen. Zum einen kann aktiv von der
Neupunktbestimmungskomponente aus einem Anzielen des
Fluggeräts erfolgen und daraus ein Winkel und/oder eine Entfernung zum Fluggerät ermittelt werden. Zum anderen kann vom Fluggerät ein Signal, welches eine jeweilige Position des Fluggeräts repräsentiert, ausgesendet und passiv von der Neupunktbestimmungskomponente empfangen werden (analog zu einem Positionsbestimmen mittels GPS) . Daraus lässt sich wiederum eine Entfernung zum Fluggerät ableiten,
insbesondere dann wenn gleichzeitig oder zeitlich versetzt mehrere, insbesondere zeitsynchrone, Signale empfangen werden .
Die Erfindung betrifft ferner ein auto-mobiles ,
unbemanntes, steuerbares Fluggerät, insbesondere eine
Drohne, für ein erfindungsgemässes Vermessungssystem, wobei das Fluggerät relativ zur Neupunktbestimmungskomponente räumlich frei versetzbar, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positionierbar, ist. Das Fluggerät trägt eine Referenzkomponente zur Bereitstellung eines mobilen
Referenzpunkts . Insbesondere kann das erfindungsgemässe Fluggerät
Steuerungsdaten zur Steuerung des Fluggeräts empfangen und/oder die Steuerungsdaten zur Steuerung des Fluggeräts durch eine Verarbeitungseinheit aus empfangbaren
Referenzinformationen zur Bestimmung einer absoluten
Referenzpunktpositin ableiten, insbesondere wobei eine
Fluggerätsausrichtung durch eine dem Fluggerät zugeordnete Sensoreinheit bestimmbar ist. Weiters können die absoluten Referenzpunktposition und eine relative Referenzinformation durch die Verarbeitungseinheit verknüpfbar werden, sodass eine Paarung erzeugbar ist.
Erfindungsgemäss kann insbesondere das Fluggerät derart ausgebildet sein, dass der mobile Referenzpunkt durch das Fluggerät räumlich versetzbar, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positionierbar, ist, sodass eine Anzahl von Referenzpunkten und Paarungen erzeugbar ist, und das
Fluggerät in einem Höhenbereich von einem Meter bis 1000 Metern, insbesondere in einem Bereich von zwei Metern bis 50 Metern, versetzbar und positionierbar ist.
Insbesondere kann ferner die Referenzkomponente des
Fluggeräts ein Pseudo-Satelliten-Modul zur Aussendung von Positionierungssignale zur Bestimmung der relativen
Referenzinformation, insbesondere zur Bestimmung einer absoluten Neupunktposition in einem absoluten
Koordinatensystem, aufweisen und/oder einen Reflektor zur Bestimmung der relativen Referenzinformation, insbesondere durch eine Anzielung des Reflektors mit einem Laserstrahl, aufweisen, sodass die Paarungen und/oder die
Neupunktposition im absoluten Koordinatensystem,
insbesondere eine Position eines anmessbaren Zielpunkts, bestimmbar sind.
Erfindungsgemäss kann ein unbemanntes, steuerbares, auto¬ mobiles Fluggerät zum Tragen einer Referenzkomponente für ein geodätisches Vermessungssystem zur Erzeugung einer Übertragungsbrücke zur Referenzinformationsableitung verwendet werden, insbesondere wobei durch die
Referenzkomponente eine Sichtverbindung zwischen einzelnen Systemkomponenten herstellbar ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine
Computerprogrammprodukt, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder Computer-Daten-Signal, verkörpert durch eine elektromagnetische Welle, mit
Programmcode zur Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens, insbesondere wenn das Programm in einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt oder Computer-Daten-Signal kann derart gestaltet sein, dass darin Steuerungsanweisungen, insbesondere in Form von Algorithmen, vorgesehen sind, mit welchen ein erfindungsgemässes Verfahren zum Erzeugen einer Übertragungsbrücke mit einem auto-mobilen, unbemannten, steuerbaren Fluggerät durchgeführt werden kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren, das erfindungsgemässe System und das erfindungsgemässe Fluggerät werden
nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein
beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemässen VermessungsSystems ;
Fig. 2 eine erste Aus führungs form für ein
erfindungsgemässes Vermessungssystem mit einem GNSS-System, einem Fluggerät und einem Messgerät;
Fig. 3 eine weitere Aus führungs form für ein
erfindungsgemässes Vermessungssystem mit einem GNSS-System, einem Fluggerät und einem Messgerät;
Fig. 4 eine weitere Aus führungs form eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems mit einem GNSS-System, unbemannten Fluggeräten und einem Vermessungsstab;
Fig. 5 eine weitere Aus führungs form eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems mit einem GNSS-System, einem unbemannten Fluggerät und einem Vermessungsgerät;
Fig. 6 eine weitere Aus führungsform eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems mit einem unbemannten Fluggerät und zwei
Vermessungsgeräten;
Fig. 7a-b geeignete Anordnungen von Referenzpunkten zur
Bestimmung einer Neupunktposition;
Fig. 8 ein erfindungsgemässes Bestimmen einer
Neupunktposition durch mobile Referenzpunkte.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems 1 mit einer
Referenzpunktbestimmungskomponente 10 und einer
Neupunktbestimmungskomponente 30, wobei eine Position der Neupunktbestimmungskomponente 30 bestimmt werden soll. Die Position der Referenzpunktbestimmungskomponente 10 ist dabei beispielsweise aus vorangehenden Messungen bekannt und kann als Referenzposition zur Bestimmung der Position der Neupunktbestimmungskomponente 30 herangezogen werden. Ferner befindet sich ein Hindernis 95 in der direkten
Sichtverbindung 90 zwischen den beiden
Systemkomponenten 10,30 und unterbindet damit die
Möglichkeit der Bestimmung der Position mittels eines direkten Verbindens der beiden Komponenten 10,30
untereinander. Eine solche Positionsbestimmung könnte - im Fall eines Zustandekommens der Sichtverbindung 90 - beispielsweise durch Entfernungsmessungen zwischen den Komponenten 10,30 entlang der Sichtverbindung 90 erfolgen.
Weiters ist zur Positionsbestimmung der
Neupunktbestimmungskomponente 30 eine
Referenzkomponente 100, welche von einem Fluggerät getragen wird (nicht gezeigt), vorgesehen. Durch die
Referenzkomponente 100 wird jeweils eine Sichtverbindung 91 zwischen der Referenzpunktbestimmungskomponente 10 und der Referenzkomponente 100 und eine Sichtverbindung 92 zwischen der Neupunktbestimmungskomponente 30 und der
Referenzkomponente 100 hergestellt. Mittels einer
derartigen Anordnung kann somit eine Positionsbestimmung der Neupunktbestimmungskomponente 30 mittelbar erfolgen. Hierfür kann eine absolute Position, d.h. eine Position in einem äusseren, absoluten Koordinatensystem, der
Referenzkomponente 100 mittels der
Referenzpunktbestimmungskomponente 10 und gleichzeitig bzw. innerhalb eines gewissen Zeitfensters eine relative
Referenzinformation, der Neupunktbestimmungskomponente 30 zur Referenzkomponente 100 bestimmt werden.
Mittels einer Auswerteeinheit 60 kann aus der bestimmten absoluten Position der Referenzkomponente 100 und der relativen Referenzinformation eine absolutePosition der Neupunktbestimmungskomponente 30 im absoluten
Koordinatensystem abgeleitet werden. Hierfür können
beispielsweise gemessene Winkel und/oder Entfernungen zwischen den Komponenten, welche jeweils bestimmte
Positionen verkörpern können, der Auswerteeinheit 60 bereitgestellt werden und aus den bereitgestellten Grössen die zu bestimmende Position berechnet werden.
Figur 2 zeigt eine erste Aus führungs form eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems 1 mit einem GNSS- System verkörpert durch GNSS-Satelliten 11, einem
Fluggerät 50 und einem Vermessungsinstrument 31. Das
Fluggerät 50 ist mit einem Pseudo-Satelliten-Modul 53 zur Aussendung eines Signals 55 - vergleichbar mit einem GNSS- Signal - ausgestattet, welches von einem an dem
Vermessungsinstrument 31 angeordneten Pseudo-Satelliten- Empfänger 32 empfangen werden kann. Auf Basis dieses
Pseudo-Satelliten-Signals 55 kann eine Distanzmessung vom Fluggerät 50 zum Vermessungsinstrument 31 durchgeführt und somit relative Referenzinformationen bestimmt werden. Zudem können zum Zeitpunkt der Distanzmessung durch Sensoren am Fluggerät 50 dessen Position bestimmt und die Koordinaten bzw. die Position des mobilen Referenzpunkts, welcher dem Fluggerät 50 zugeordnet und in einem festen räumlichen Bezug zu diesem steht, an das Vermessungsinstrument 31 übermittelt werden. Die Referenzinformation kann kodiert auf das Signal 55 aufmoduliert sein und mit diesem vom Vermessungsinstrument 31 empfangen werden oder kann
alternativ oder zusätzlich über Funk an dieses gesendet und mit einer weiteren Empfangseinheit empfangen werden.
Für die Bestimmung der absoluten Position (in einem
äusseren, absoluten Koordinatensystem) des
Vermessungsinstruments 31 bzw. für die absolute
Positionsbestimmung eines Neupunkts 2, an welchem das Vermessungsinstrument 31 aufgestellt ist, kann sich das Fluggerät 50 zu zumindest drei signifikant
unterschiedlichen Positionen bewegen und dadurch mehrere Referenzpunkten repräsentieren. An jeder dieser Positionen können eine Distanzmessung zwischen dem jeweiligen
Referenzpunkt und dem Vermessungsinstrument 31 auf Basis der Pseudo-Satelliten-Signale 55 durchgeführt sowie die Koordinaten des Referenzpunkts bestimmt und an das
Vermessungsinstrument 31 übermittelt werden. Basierend auf den Koordinaten der Referenzpunkte und den gemessenen
Distanzen können in einer Recheneinheit, z.B. am
Vermessungsinstrument 31, mittels Bogenschnitt die Position bzw. die Koordinaten des Neupunkts 2 bzw. des
Vermessungsinstruments 31 berechnet werden.
Für die Bestimmung der Position der mobilen Referenzpunkte im absoluten Koordinatensystem ist das unbemannte Fluggerät 50 zusätzlich mit einer GNSS-Empfangseinheit 52 ausgestattet. Mit dieser werden GNSS-Signale von GNSS- Satelliten 11 empfangen und darauf basierend die absolute Position oder die Koordinaten des Fluggeräts 50 bzw. der mobilen Referenzpunkte berechnet. Zusätzlich kann das
Fluggerät 50 mit einer Sensoreinheit 54, bestehend z.B. aus einem Magnetometer, einem Neigungssensor,
Beschleunigungssensor und/oder einem Drehratensensor, ausgestattet sein. Durch entsprechende Messungen dieser Sensoreinheit 54 kann eine verbesserte Genauigkeit der
Bestimmung der Referenzpunktposition erreicht werden bzw. eine Ausrichtung und/oder eine Bewegung des Fluggeräts 50 bestimmt werden.
Für die Positionsbestimmung kann das Fluggerät 50 jeweils geeignete Positionen einnehmen, wobei an jeweiligen
Positionen jeweils eine Verbindung zwischen dem
Fluggerät 50 und den GNSS-Satelliten 11 und zwischen dem Fluggerät 50 und dem Vermessungsinstrument 31 besteht. Das Vermessungsinstrument 31 bleibt während der
Positionsbestimmung ortsfest an einer Position
positioniert. Durch die Anordnung mindestens zweier, insbesondere von vier oder mehr, Rotoren 51 am Fluggerät 50 kann eine derartige Positionierung erfolgen und gehalten werden. Unter dieser Voraussetzung können gleichzeitig bzw. innerhalb eines definierten Zeitfensters eine Bestimmung der absoluten Position des Fluggeräts 50 durch die
Satelliten 11 und der relativen Referenzinformation mittels der Pseudo-Satelliten-Signale 55 erfolgen. Aus diesen
Bestimmungen können so jeweils Paarungen abgeleitet werden, aus welchen in Zusammenschau eine Positionsbestimmung des
Neupunkts 2 bzw. der Position des Vermessungsinstruments 31 durchgeführt werden kann. Für eine zuverlässige und präzise Positionsbestimmung kann das Fluggerät 50 zur Erzeugung einer Anzahl von Referenzpunkten, insbesondere von drei signifikant unterschiedlichen Punkten, jeweils geeignete Positionen einnehmen. Dabei können die Positionen,
insbesondere automatisch, so gewählt werden, dass eine Abschattung oder Unterbrechung der jeweiligen Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten durch die Hindernisse, z.B. Gebäude 80, vermieden werden kann. Ferner können die Positionen eine vorteilhafte geometrische Anordnung
repräsentieren und dadurch bei der Ausführung des
Bogenschnitts zur Positionsbestimmung zu einer hohen
Genauigkeit bei der Bestimmung führen.
Das Pseudo-Satelliten-Signal 55, welches von den
Sendeeinrichtungen 53 des Fluggerät 50 ausgesendet wird, kann zudem beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass es einem GNSS-Signal entspricht und somit von herkömmlichen GNSS-Vermessungsgeräten empfangen und damit die Position ausgewertet werden kann. Figur 3 zeigt eine weitere
Aus führungs form eines erfindungsgemässen
Vermessungssystems 1 mit GNSS-Satelliten IIa, IIb, einem Fluggerät 50 und einem Vermessungsinstrument 31. Das
Fluggerät 50, das hier stellvertretend für eine Gruppe von Fluggeräten stehen kann, ist mit einem Pseudo-Satelliten- Modul 53 zur Aussendung eines Signals 55, welches mit einem GNSS-Signal korrespondiert oder ein Pseudo-Satelliten- Signal darstellt, ausgestattet, welches von einem an dem Vermessungsinstrument 31 angeordneten Pseudo-Satelliten- Empfänger 32 empfangen werden kann. Der Empfänger 32 kann dabei derart ausgebildet sein, dass GNSS-Signale oder
Pseudo-Satelliten-Signale oder beide Signaltypen gemeinsam empfangen werden können. Auf Basis des Signals 55 kann eine Distanzmessung vom Fluggerät 50 zum Vermessungsinstrument 31 durchgeführt und somit relative Referenzinformationen bestimmt werden. Zudem können zum Zeitpunkt der Distanzmessung durch Sensoren am Fluggerät 50 dessen Position bestimmt und die Koordinaten bzw. die
Position des mobilen Referenzpunkts, welcher dem
Fluggerät 50 zugeordnet und in einem festen räumlichen Bezug zu diesem steht, an das Vermessungsinstrument 31 übermittelt werden. Die Referenzinformation kann kodiert auf das Signal 55 aufmoduliert sein und mit diesem vom Vermessungsinstrument 31 empfangen werden oder kann
alternativ oder zusätzlich über Funk an dieses gesendet und mit einer weiteren Empfangseinheit empfangen werden.
Für die Bestimmung der Position des
Vermessungsinstruments 31 bzw. eines Neupunkts 2, an welchem das Vermessungsinstrument 31 aufgestellt ist, können die GNSS-Signale der Satelliten IIa empfangen und herangezogen werden, wobei die gezeigten Satelliten IIa eine Gruppe von GNSS-Satelliten repräsentieren kann. Da durch die Hindernisse 80 ein Empfangen von ausreichend vielen Signalen der Satelliten IIa für eine hinreichende Positionsbestimmung verhindert wird, kann eine verlässlich genaue Positionsbestimmung nur auf Basis der empfangbaren GNSS-Signale nicht durchgeführt werden. Durch das eine oder mehrere Fluggeräte 50 können nun zusätzliche mobile
Referenzpunkte zur Positionsbestimmung bereitgestellt werden. Das Fluggerät 50 kann sich hierzu zu jeweils definierten Positionen bewegen. An diesen Positionen kann jeweils eine Distanzmessung zwischen dem Referenzpunkt und dem Vermessungsinstrument 31 auf Basis der Pseudo¬ Satelliten-Signale 55 durchgeführt sowie die jeweilige Position des Referenzpunkts bestimmt und an das
Vermessungsinstrument 31 übermittelt werden. Die Position des Referenzpunkts kann dabei z.B. mittels von der
Satellitengruppe IIa bereitgestellter GNSS-Signale und durch Heranziehen zusätzlicher GNSS-Signale der
Satelliten IIb, die wiederum stellvertretend für eine
Gruppe von Satelliten gezeigt sind, erfolgen. Das
Fluggerät 50 kann dabei derart positioniert werden, dass die Signale beider Satellitengruppen IIa, IIb am
Fluggerät 50 empfangen werden können und die von
Fluggerät 50 ausgesendeten Signale 55 von der
Empfangseinheit 32 am Vermessungsinstrument 31 empfangen werden können. Unter Verwendung der empfangbaren GNSS- Signale der Satelliten IIa und der zusätzlichen PseudoSatelliten-Signale 55 des Fluggeräts 50, insbesondere wobei mehrere Referenzpunkte durch das Fluggerät 50
bereitgestellt werden, kann somit die Position des
Vermessungsinstruments 31 bzw. des Neupunkts 2 bestimmt werden .
Figur 4 zeigt eine weitere Aus führungs form des
erfindungsgemässen Vermessungssystems 1 mit GNSS- Satelliten 11, unbemannten Fluggeräten 50 und einem von einem Benutzer 37 geführten Vermessungsstab 35. In dieser Aus führungs form werden mehrere unbemannte Fluggeräte 50 eingesetzt. Jedes dieser Fluggeräte 50 ist mit einem
Pseudo-Satelliten-Modul 53 zur Aussendung jeweils eines Signals 55 - vergleichbar mit einem GNSS-Signal - ausgestattet, welches von einem an dem Vermessungsstab 35 angeordneten Pseudo-Satelliten-Empfänger 36 empfangen werden kann. Auf Basis dieser Pseudo-Satelliten-Signale 55 können wiederum Distanzmessungen von den Fluggeräten 50 zum Vermessungsstab 35 durchgeführt und somit relative
Referenzinformationen bestimmt werden. Anhand der dadurch ermittelten Distanzen und der Positionen bzw. Koordinaten der Fluggeräte 50 bzw. der Positionen der mobilen
Referenzpunkte, welche den Fluggeräten 50 zugeordnet sind und in einem festen räumlichen Bezug zu diesen stehen, können mittels Bogenschnitt die Position bzw. die
Koordinaten des Vermessungsstabs 35 bzw. des Neupunkts 2 berechnet werden, wobei die Positionen von den
Fluggeräten 50 an den Vermessungsstab 35, z.B. auf die Pseudo-Satelliten-Signale 55 aufkodiert oder über Funk, übermittelt werden können.
In dieser Aus führungs form können die Fluggeräte 50 im
Wesentlichen statisch an einer Position verharren. Zudem können zumindest drei oder vier Fluggeräte 50 eingesetzt werden und damit ausreichend Distanzmessungen für eine eindeutige Koordinatenbestimmung des Neupunkts 2
durchgeführt werden. Aufgrund der dadurch möglichen
weitestgehend synchronen Distanzmessung von mehreren
Fluggeräten 50 zum Vermessungsstab 35 ist hier eine
fortlaufende bzw. kontinuierliche Bestimmung der Positionen und/oder Koordinaten möglich. Somit kann eine
Positionsbestimmung des Vermessungsstabs 35 - im Gegensatz zur ersten Aus führungs form (Fig.2) - auch bei einer
Bewegung des Stabs erfolgen.
Für die Bestimmung der Positionen der Referenzpunkte sind die unbemannten Fluggeräte 50 zusätzlich mit je einer GNSS- Empfangseinheit 52 ausgestattet. Mit dieser werden GNSS- Signale von GNSS-Satelliten 11 empfangen und darauf basierend die Positionen bzw. Koordinaten der
Referenzpunkte berechnet, welche dem Vermessungsstab 35 bereitgestellt werden können. Ausserdem können die
Fluggeräte 50 Empfangsgeräte 56 für das Empfangen der
Pseudo-Satelliten-Signale 55 aufweisen, sodass auch
Entfernungen zwischen den Fluggeräten 50 bestimmt und somit eine höhere Genauigkeit bei der Bestimmung der Referenzpunktpositionen erzielt werden kann. Zudem kann auch hier jedes Fluggerät 50 mit einer Sensoreinheit 54 ausgestattet sein, wobei die Messungen der Sensoreinheit 54 zu einer verbesserten Genauigkeit der Messpositionen führen bzw. zur Bestimmung der Ausrichtungen und Bewegungen der Fluggeräte 50 dienen kann. Letzteres kann besonders dann für die Steuerung wichtig sein, wenn die Fluggerät 50 schwebend an einer bestimmten Position verharren sollen und dabei äusseren Einflüssen, z.B. Wind, ausgesetzt sind. Dann kann auf Basis der Messungen der Sensoreinheit 54 eine Korrektur oder ein Ausgleich der Position der Fluggeräte 50 oder der ausgesendeten Signale 55 erfolgen.
Bei der Positionierung der Fluggeräte 50 kann auf eine optimale Messkonfiguration, d.h. auf eine geeignete
geometrische Anordnung der Referenzpunktpositionen, unter Berücksichtigung von Hindernissen 80 geachtet werden. Die Fluggeräte 50 können so geeignete, eine mittelbare
Sichtverbindung zwischen den Komponenten (GNSS- Satelliten 11 und Vermessungsstab 35) erzeugende
Referenzpunkte beziehen und im Wesentlichen statisch schwebend an diesen verharren oder sich definiert gesteuert durch die Luft bewegen.
Figur 5 zeigt eine weitere Aus führungs form eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems 1 mit GNSS-
Satelliten 11, einem unbemannten Fluggerät 50 und einem Vermessungsgerät 40, beispielsweise einer Totalstation oder einem Theodoliten. Für die Bestimmung einer Position des Fluggeräts 50 bzw. eines dem Fluggerät 50 zugeordneten Referenzpunkts ist das Fluggerät mit einem GNSS-
Empfänger 52 versehen. Mit diesem können von einem GNSS- Satelliten, z.B. von einem GPS-Satelliten, ausgesendete GNSS-Signale, z.B. GPS-Signale, empfangen und dadurch die Position oder die Koordinaten des Referenzpunkts am
Fluggerät 50 bestimmt und in weiterer Folge dem
Vermessungsgerät 40 bereitgestellt werden. Durch eine Bewegung 59 des Fluggeräts 50, insbesondere entlang einer vorab definierten Flugroute, können wiederum mehrere
Referenzpunkte, jeweils repräsentiert durch das
Fluggerät 50 an einer jeweiligen Position, erzeugt und deren Positionen durch das GNSS-System bestimmt werden. Zudem können sich weitere bereits bekannte Referenzziele, hier repräsentier durch das Referenzziel 6, in Sichtweite befinden .
Ferner ist an dem unbemannten Fluggerät 50 eine Zielmarke oder ein Reflektor 57 angebracht, auf welchen der
Messstrahl 42 einer Anzieleinheit 41 des
Vermessungsgerät 40 ausgerichtet werden kann. Die
Anzieleinheit 41 ist dafür um zwei Achsen manuell oder motorisiert gesteuert schwenkbar. Das Vermessungsgerät 40 kann zudem auf den Reflektor 57 des Fluggeräts 50
insbesondere automatisch ausgerichtet und an diesen
"angekoppelt" werden, sodass eine automatische
Zielverfolgung des Reflektors 57 bzw. des Fluggeräts 50 erfolgen kann. Eine derartige Zielverfolgung kann mittels einer in das Vermessungsgerät 40 integrierten automatischen Zielerkennungsvorrichtung (Automated Target Recognition, ATR) realisiert werden. Hierfür kann die Ablage eines von dem Reflektor 57 reflektierten Laserstrahls von einer Nullposition auf einer Photodiode derart erfasst werden, dass aus der Abweichung eine Bewegungsrichtung des
Reflektors 57 relativ zum Vermessungsgerät 40 abgeleitet werden kann und das Vermessungsgeräts 40 dieser Bewegung entsprechend nachgeführt bzw. die Ausrichtung des Vermessungsgeräts 40 bzw. der Anzieleinheit 41 auf den Reflektor 57 nachgestellt werden kann, sodass die
Abweichung auf der Photodiode minimiert wird. Basierend auf einer Messung mit einer an dem Vermessungsgerät 40
vorgesehenen Winkelmesseinrichtung kann der horizontale und/oder der vertikale Richtungswinkel zum Reflektor 57 am Fluggerät 50 in Relation zum Aufstellungsort des
Vermessungsgerät 40 bestimmt werden. Insbesondere kann mit einem Distanzmesser am Vermessungsgerät 40 zusätzlich die Entfernung zum Fluggerät 50 gemessen werden.
Für die Positionsbestimmung des Neupunkts 2 bzw. der
Position des Vermessungsgeräts 40 kann sich das
Fluggerät 50 unterschiedlich positionieren und dadurch Referenzpunkte erzeugen, wobei deren minimale benötigte Anzahl für eine zuverlässige Positionsbestimmung von der jeweiligen Art der Messungen abhängen kann. Beispielsweise kann bei einer zusätzlichen Verwendung des bekannten
Referenzziels 6 zur Positionsbestimmung die benötigte
Anzahl anzuzielender mobiler Referenzpunkte verkleinert werden und die Bestimmung aus einer Kombination von mobilen Referenzpunkt und bekannter Referenzziele erfolgen. Dabei kann das Fluggerät 50 derart, insbesondere automatisch, positioniert werden, dass eine durch z.B. Gebäude 80 unterbrochene direkte Sichtverbindung zwischen den GNSS- Satelliten 11 und dem Vermessungsgerät 40 mittelbar durch das Fluggerät 50 überbrückt werden kann, sodass jeweils eine Verbindung zwischen Fluggerät 50 und GNSS- Satelliten 11 bzw. dem Vermessungsgerät 40 besteht. An jeder dieser Positionen wird mit dem Vermessungsgerät 40 eine Winkelmessung und/oder Distanzmessung zum Fluggerät 50 durchgeführt und eine relative, d.h. eine Position in einem relativen Koordinatensystem, Position des Fluggeräts 50 dem Vermessungssystem 1 bzw. relative Referenzinformationen bereitgestellt. Dies kann z.B. über Funk oder auf den
Messstrahl 42 aufmoduliert erfolgen. Gleichzeitig bzw.
innerhalb eines bestimmten Zeitfensters kann die jeweilige absolute Position, d.h. die Position des Fluggeräts 50 in einem äusseren, insbesondere absoluten, Koordinatensstem, durch GNSS bestimmt werden.
Auf Basis der gemessenen Richtungswinkel und/oder
Entfernungen und der absoluten Koordinaten der
Referenzpunkte können mittels geodätischer Verfahren (z.B. Rückwärtsschnitt oder Bogenschnitt ) die Position bzw.
Koordinaten des Neupunkts 2 bzw. die Position sowie gegebenenfalls die Orientierung des Vermessungsgeräts 40 berechnet werden. Ausserdem kann insbesondere ein weiterer Zielpunkt 3 mit dem Vermessungsgerät 40 angezielt und dessen Position oder Koordinaten bestimmt werden. Durch eine Koordinatentransformation kann nun auch die Position des Zielpunkts 3 ebenfalls im absoluten Koordinatensystem bestimmt werden. Zur Positionsbestimmung werden zudem die jeweils bestimmten relativen Informationen und absoluten Positionen bzw. die gemessenen Winkel und/oder Entfernungen und die bestimmte absolute Position des Fluggeräts 50 durch eine Berechnung einer relativen Beziehung miteinander in Bezug gebracht und aus einer Anzahl von daraus abgeleiteten Paarungen eine Position des Vermessungsgeräts 40 bzw. des Neupunkts 2 und/oder des Zielpunkts 3 im absoluten
Koordinatensystem bestimmt.
Figur 6 zeigt eine weitere Aus führungs form eines
erfindungsgemässen Vermessungssystems 1 mit einem
unbemannten Fluggerät 50 und zwei
Vermessungsgeräten 40a, 40b. In dieser Aus führungs form kann das Bestimmen der Referenzpunktposition bzw. der Position des Fluggeräts 50 im absoluten Koordinatensystem mit einem Vermessungsgerät 40b, dessen Messstrahl 42b auf einen am Fluggerät 50 befestigten Reflektor 57 ausgerichtet ist, insbesondere mittels Zielverfolgung an das Fluggerät 50 angekoppelt ist, mittels Winkelmessungen und
Entfernungsmessungen durchgeführt werden. Die Position bzw. Koordinaten des Referenzpunkts werden dann dem
Vermessungssystem 1 z.B. über Funk bereitgestellt,
insbesondere an das Vermessungsgerät 40a übertragen.
Zeitgleich können mit dem Vermessungsgerät 40a ebenfalls Winkelmessungen und/oder Entfernungsmessungen auf den am Fluggerät 50 befestigten Reflektor 57 mittels des
Messstrahls 42a durchgeführt werden. Basierend auf den gemessenen Richtungswinkeln und/oder Entfernungen von
Vermessungsgerät 40a und den durch das Vermessungsgerät 40b bestimmten Koordinaten der Referenzpunkte können über bekannte geodätische Verfahren (z.B. Rückwärtsschnitt oder Bogenschnitt ) die Koordinaten des Neupunkts 2 sowie die Position und gegebenenfalls die Orientierung des
Vermessungsgeräts 40a berechnet werden. Der durch das
Fluggerät 50 bereitgestellte mobile Referenzpunkt kann somit als Einschaltpunkt dienen. Analog zu den vorgenannten Aus führungs formen kann das Fluggerät 50 geeignete
Positionen einnehmen um eine durch Hindernisse 80
verursachte Sichtbehinderung zur überwinden und eine Anzahl an Referenzpunkten zur Verfügung zu stellen.
Die (absoluten ) Koordinaten der mobilen Referenzpunkte sowie in weiterer Folge des Neupunkts 2 oder des
Vermessungsgeräts 40a können sich auf ein lokales
Koordinatensystem definiert über den AufStellungspunkt 4 und die Ausrichtung des Messgeräts 40b beziehen. Darüber hinaus können vor dem Vermessungsvorgang die Koordinaten des AufStellungspunktes 4 durch weitere Winkel- und/oder Entfernungsmessungen mit dem Messgerät 40b sowie dessen Orientierung zu in einem übergeordneten Koordinatensystem bekannten Referenzzielen 6 bestimmt werden. Dabei können ebenfalls im Vermessungswesen bekannte Verfahren zum
Einsatz kommen.
Die mit dem Vermessungsgerät 40b bestimmten Koordinaten der mobilen Referenzpunkte können über Funk direkt an das Vermessungsgerät 40a übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich können dazu, z.B. wenn eine direkte
Kommunikation aufgrund von Hindernissen 80 nicht möglich ist, die Referenzinformationen auch zuerst vom
Vermessungsgerät 40b an das Fluggerät 50 gesendet und dann von dort an das Vermessungsgerät 40a übertragen werden. Eine Kommunikation bzw. Übermittlung von Messwerten kann zudem in umgekehrter Richtung ausgehend vom
Vermessungsgerät 40a zum Gerät 40b erfolgen.
Darüber hinaus kann das Fluggerät 50 mit einer
Sensoreinheit 54, beispielsweise bestehend aus einem
Magnetometer, einem Neigungssensor, Beschleunigungssensor und/oder einem Drehratensensor, ausgestattet sein, wobei die Messungen der Sensoreinheit 54 zu einer verbesserten Genauigkeit bei der Positionsbestimmung der mobilen
Referenzpunkte führen bzw. zur Bestimmung der Ausrichtungen und Bewegungen des Fluggeräts 50 dienen können.
Zudem kann diese Sensoreinheit 54 auch zu einer Bestimmung der Position der Referenzpunkte bzw. zumindest zu deren Grobbestimmung verwendet werden, insbesondere dann, wenn die Bestimmung der Positionen durch das
Vermessungsgerät 40b fehlschlägt. Dieser Fall kann z.B. auftreten, wenn z.B. die automatische Zielverfolgung die Verbindung zum Ziel (Reflektor 57) verliert. In diesem Fall, kann die Grobposition basierend auf Messungen der Sensoreinheit 54 an das Vermessungsgerät 40a oder das
Vermessungsgerät 40b über Funk übermittelt werden.
Basierend auf dieser Information kann das
Vermessungsgerät 40b das Ziel wieder auffinden, die
Verbindung wieder hergestellt und die automatische
Zielverfolgung wieder ausgeführt werden.
Weiters können nach einer ersten, groben
Positionsbestimmung des Neupunkts 2 bzw. der Position des Vermessungsgeräts 40a dessen Koordinaten über Funk an das Fluggerät 50 übermittelt werden. Basierend auf dieser
Information kann eine Flugroute für das Fluggerät 50 automatisch angepasst werden, um eine optimale Geometrie für die Referenzpunkte für die Positionsbestimmung zu schaffen und somit eine höhere Genauigkeit zu erreichen. Die Informationsübertragung vom Vermessungsgeräts 40a, 40b zum Fluggerät 50 kann auch über einen Laserstrahl erfolgen, insbesondere über den Messstrahl 42a, 42b der für die
Distanzmessung eingesetzt wird. Hierfür kann das
Fluggerät 50 eine entsprechende Empfangseinrichtung
aufweisen .
Die Figuren 7a und 7b zeigen jeweils eine geometrische Anordnung von Referenzpunkten 23, 23a, 23b zur
erfindungsgemässen Bestimmung einer Position eines
Neupunkts 2. In Figur 7a sind die Referenzpunkte 23 derart gewählt und angeordnet, dass eine Bestimmung einer
Neupunktposition 2, beispielsweise durch einen
Rückwärtsschnitt oder einen Bogenschnitt , eindeutig und zuverlässig erfolgen kann, da ein jeweiliger
Rückwärtsschnitt und ein Bogenschnitt eine im Wesentlichen eindeutigen, insbesondere mit nur einer kleinen Unsicherheit behafteten, Schnittpunkt erzeugen.
Figur 7b hingegen zeigt eine Wahl von
Referenzpunkten 23a, 23b derart, dass diese eine optimale geometrische Konfiguration für die Bestimmung des
Neupunkts 2 erst ergeben, nachdem die Punkte 23b als zusätzlich Referenzpunkte 23b hinzugefügt werden. Dazu können nach einer ersten groben Positionsbestimmung des Neupunkts 2 anhand der Referenzpunkte 23a die weiteren Referenzpunkte 23b für das Fluggerät 50 berechnet und angeflogen werden, welche zu einer optimalen geometrischen Anordnung der Punkte 23a, 23b und somit zu einer höheren Genauigkeit bei der Bestimmung der Koordinaten des
Neupunkts 2 führen. In Abhängigkeit dieser zu optimierenden Genauigkeit kann ausserdem die Flugroute 25 des
Fluggeräts 50 kontinuierlich angepasst werden.
Zudem können durch eine geeignete Wahl der
Referenzpunkte 23a, 23b etwaige Hindernisse, welche eine Übertragung von Messsignalen an das Vermessungsgerät oder vom Vermessungsgerät weg stören, abschwächen oder
verfälschen würden, vermieden werden. Dies kann im
Wesentlichen automatisch erfolgen, indem vom
Vermessungsgerät beim Empfangen des Messsignals dessen Signalqualität analysiert und bewertet wird. Bei einem schlechten Signal kann das Fluggerät 50 seine Position derart änderen, dass die Signalqualität gesteigert wird. Diese Information kann vom Vermessungsinstrument zum
Fluggerät z.B. über Funk übertragen werden, wobei diese mit entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtungen
ausgestattet sein können. Zur Vermeidung bzw. Überbrückung von Hindernissen können auch Informationen aus einem
Geoinformationssystem genutzt werden, welches z.B. die Positionen sowie die Ausdehnungen von Bauwerken enthalten kann .
Bei der Wahl der Referenzpunkte 23a, 23b kann ferner auch die Empfangbarkeit des GNSS-Signals berücksichtigt werden, welches zur Positionsbestimmung des Fluggeräts selbst benutzt wird. Grundsätzlich kann diese Position mit höherer Genauigkeit bestimmt werden, wenn das Signal von möglichst vielen GNSS-Satelliten empfangen wird. Eine Optimierung kann daher dahingehend erfolgen, dass sich das Fluggerät eine Messposition sucht, welche das Empfangen von Signalen möglichst vieler GNSS-Satelliten ermöglicht, indem
Signalabschattungen durch Hindernisse, wie z.B. Gebäude, vermieden werden. Zudem können bei der Wahl der
Referenzpunkte Störeffekte, wie z.B. Multipath,
berücksichtigt werden.
Figur 8 zeigt einen Ablauf einer erfindungsgemässen
Bestimmung einer Neupunktposition 2. Dieser Ablauf kann insbesondere mit einem erfindungsgemässen
Vermessungssystem 1 gemäss der Ausführung in Figur 6 durchgeführt werden. In einem ersten Schritt kann eine absolute AufStellposition 4 eines Vermessungsgeräts 40b anhand von koordinativ bekannten, vom Vermessungsgerät 40b anzielbaren Punkten 6 bestimmt werden. Weiters kann
ausgehend von der AufStellposition 4 des
Vermessungsgeräts 40b eine jeweilige absolute
Referenzpunktposition 23, wobei diese Position mobil von einem Fluggerät 50 veränderbar sein kann, durch ein
Anmessen des Referenzpunkts 23 durch das
Vermessungsgerät 40b erfolgen. Zudem kann der jeweilige Referenzpunkt 23 von einem weiteren Vermessungsgerät 40a am Neupunkt 2 angezielt werden und eine relativen
Positionsinformation beispielsweise Richtungswinkel und/oder Entfernung zu dem Punkt 23 bestimmt werden. Durch ein Bewegen des Fluggeräts 50 bzw. der Referenzpunkte 23 entlang einer Route 25 kann eine Anzahl von Referenzen erzeugt und daraus ein jeweiliges Wertepaar mit einer absoluten Positionsabgabe des Referenzpunkts 23 und einer relativen Referenzinformation beispielsweise
Richtungswinkel und/oder Entfernung erzeugt werden. Aus zumindest dreier solchen Wertepaaren kann mittels der bekannten geodätischen Verfahren Bogenschnitt oder
Rückwärtsschnitt dann auf die Position des Neupunkts 2 geschlossen werden.
Es versteht sich, dass diese dargestellten Figuren nur mögliche Ausführungsbeispiele schematisch darstellen. Die verschiedenen Ansätze können erfindungsgemäss ebenso miteinander sowie mit Systemen und Verfahren zum
Positionsbestimmen oder Stationieren von Objekten oder zum Referenzieren von Positionen oder Koordinaten des Stands der Technik kombiniert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Geodätisches Vermessungssystem (1) mit
• mindestens einer einen Referenzpunkt (23, 23a, 23b) definierenden Referenzkomponente (100), wobei eine absolute Position des Referenzpunkts bekannt ist und
• mindestens einer eine relative Neupunktposition (2,3) ableitenden Neupunktbestimmungskomponente (30), wobei eine gegenseitige relative Referenzinformation zwischen der Referenzkomponente (100) und der
Neupunktbestimmungskomponente (30) ableitbar ist, insbesondere zum Zwecke einer Referenzierung gegenüber der Referenzpunktposition,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vermessungssystem (1) ein auto-mobiles ,
unbemanntes, steuerbares Fluggerät (50) aufweist, wobei
• das Fluggerät (50) die Referenzkomponente (100)
trägt, durch die der mindestens eine
Referenzpunkt (23, 23a, 23b) als mobiler
Referenzpunkt (23, 23a, 23b) bereitgestellt wird, und
• das Fluggerät (50) derart ausgebildet ist, dass die Referenzkomponente (100) durch das Fluggerät (50) relativ zur Neupunktbestimmungskomponente (30) räumlich frei versetzbar, insbesondere im
Wesentlichen positionsfest positionierbar, ist.
2. Geodätisches Vermessungssystem (1) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
• das Vermessungssystem (1) eine
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) zur
Bestimmung der absoluten Referenzpunktposition in einem absoluten Koordinatensystem aufweist, sodass durch eine bestimmte Positionierung der
Referenzkomponente (100) eine
Sichtverbindung (90,91,92) zwischen der
Referenzkomponente (100) und jeweils der
Neupunktbestimmungskomponente (30) und der
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) mittelbar erzeugbar und eine Referenzierung der
Neupunktposition (2,3) im absoluten Koordinatensystem durchführbar ist,
und/oder
• durch das räumliche Versetzen des Fluggeräts (50) eine Anzahl von Referenzpunkten (23, 23a, 23b) erzeugbar ist, und
• das Fluggerät (50) in einem Höhenbereich von einem Meter bis 1000 Metern, insbesondere in einem Bereich von zwei Metern bis 50 Metern, versetzbar und positionierbar ist,
und/oder
das Vermessungssystem (1) eine Auswerteeinheit (60) aufweist zur
• Erfassung und Zuordnung
° der absoluten durch die
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) bestimmten und bereitgestellten Referenzpunktposition des Referenzpunkts (23, 23a, 23b) und
° der jeweiligen relativen Referenzinformation
zwischen der Referenzkomponente (100) und der Neupunktbestimmungskomponente (30), insbesondere von gemessenen Winkeln und/oder einer Entfernung zum jeweiligen Referenzpunkt (23, 23a, 23b) , wobei die relative Referenzinformation durch die
Neupunktbestimmungskomponente (30) in Abhängigkeit der Referenzpunktposition und einer Position der Neupunktbestimmungskomponente (30) bestimmbar und bereitstellbar ist, und
• Erzeugung einer Paarung aus der Zuordnung der
absoluten Referenzpunktposition und der jeweiligen relativen Referenzinformation.
3. Vermessungssystem (1) nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, dass
• die Referenzkomponente (100) einen Reflektor (57) aufweist und
• die Referenzpunktbestimmungskomponente (10) ein
geodätisches Vermessungsgerät (40b), insbesondere eine Totalstation oder einen Theodoliten, aufweist mit mindestens
° einer erste Anzieleinrichtung, insbesondere Ziel- Fernrohr, wobei die erste Anzieleinrichtung zur Änderung deren Ausrichtung gegenüber einer ersten Basis des Vermessungsgeräts motorisiert schwenkbar ist und zumindest aufweist
• eine eine erste optische Zielachse definierende erst Emissionseinheit und
• eine erste Strahlungsquelle zur Emission eines ersten optischen Messstrahls (42b) zur Entfernungsmessung parallel, insbesondere
koaxial, zur ersten optischen Zielachse,
° erste Winkelmessfunktionalität zur hochpräzisen
Erfassung der Ausrichtung der ersten Zielachse, und
° erste Auswertemitteln zur Datenspeicherung und
Steuerung der Ausrichtung der ersten
Anzieleinrichtung,
und wobei • der erste Messstrahl (42b) auf den Reflektor (57), insbesondere fortlaufend, ausrichtbar ist, sodass die absolute Referenzpunktposition des
Referenzpunkts (23, 23a, 23b) geodätisch genau
bestimmbar und bereitstellbar ist.
und/oder
• die Referenzpunktbestimmungskomponente (10)
mindestens eine Sendeeinheit zur Aussendung von
Positionierungssignalen aufweist und
• die Referenzkomponente (100) derart ausgebildet ist, dass die Positionierungssignale, insbesondere mittels einer GNSS-Antenne, empfangbar sind und die
Referenzpunktposition aus den Positionierungssignalen bestimmbar ist,
insbesondere wobei
die Sendeeinheit als GNSS-Sender, insbesondere GNSS- Satellit ( 11 , 1 la, 1 lb) , insbesondere GPS-, GLONASS- oder Galileo-Satellit, ausgebildet ist und die
Positionierungssignale durch GNSS-Signale verkörpert sind,
insbesondere wobei
• die Referenzpunktbestimmungskomponente (10) eine
GNSS-Referenzstation zur Aussendung von GNSS- Korrektursignalen aufweist und
• die Referenzkomponente (100) derart ausgebildet ist, dass die GNSS-Korrektursignale empfangbar und die Referenzpunktposition aus den empfangenen GNSS- Signalen und den GNSS-Korrektursignalen bestimmbar ist .
Vermessungssystem (1) nach Anspruch 2 oder 3
dadurch gekennzeichnet, dass das Vermessungssystem (1) eine Steuereinheit aufweist, wobei die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass eine räumliche geometrische Anordnung der
Referenzpunkte (23, 23a, 23b) , insbesondere automatisch, definierbar ist, insbesondere wobei die geometrische Anordnung der Referenzpunkte (23, 23a, 23b) in
Abhängigkeit einer Optimierung zur Erzeugung der
Paarung definierbar ist,
und/oder
die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass das Fluggerät (50) in Abhängigkeit der mittels der
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) ), insbesondere fortlaufend, bestimmbaren Referenzpunktposition
und/oder in Abhängigkeit der geometrischen Anordnung der Referenzpunkte (23, 23a, 23b) , insbesondere
automatisch, positionierbar ist,
und/oder
die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass eine Flugroute (25) definierbar ist und das Fluggerät (50) entlang der Flugroute (25) bewegbar ist, insbesondere wobei die Flugroute (25) in Abhängigkeit der räumlichen geometrischen Anordnung der Referenzpunkte (23, 23a, 23b) definierbar ist.
Vermessungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluggerät (50) eine Sensoreinheit (54) zur
Bestimmung der Ausrichtung des Fluggeräts (50)
aufweist, insbesondere einen Neigungssensor, ein
Magnetometer, einen Beschleunigungssensor, einen
Drehratensensor und/oder ein Geschwindigkeitssensor, und/oder das Vermessungssystem (1) eine Fernsteuereinheit aufweist, wobei die Fernsteuereinheit derart
ausgebildet ist, dass eine Steuerung des
Fluggeräts (50) und/oder eine Erzeugung der Paarung durchführbar ist, insbesondere wobei eine Kommunikation zwischen der Fernsteuereinheit und/oder der
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) und/oder der Neupunktbestimmungskomponente (30) und/oder der
Referenzkomponente (100) kabelgebunden, mittels Funk-, Infrarot- oder Lasersignal durchführbar ist,
und/oder
die Referenzkomponente (100) derart ausgebildet ist, dass die Referenzpunktposition und/oder die relative Referenzinformation durch die Referenzkomponente (100) mittelbar bereitstellbar sind,
insbesondere wobei die Referenzkomponente (100) einen Sender zur Aussendung und/oder eine Empfangseinheit zum Empfang der Referenzpunktposition und/oder der
relativen Referenzinformation aufweist, insbesondere wobei die Referenzpunktposition und/oder die relative Referenzinformation kabelgebunden, mittels Funk-, Infrarot- oder Lasersignal, übermittelbar sind, insbesondere wobei die Referenzpunktposition
Positionierungssignalen (55) aufmodulierbar ist.
Vermessungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass
• die Referenzkomponente (100) den Reflektor (57)
aufweist und die Neupunktbestimmungskomponente (30) aufweist
° eine zweite Anzieleinrichtung (41), wobei die
zweite Anzieleinrichtung (41) zur Änderung deren Ausrichtung gegenüber einer zweiten Basis der Neupunktbestimmungskomponente (30) motorisiert schwenkbar ist und zumindest aufweist
• eine eine zweite optische Zielachse definierende zweite Emissionseinheit und
· eine zweite Strahlungsquelle zur Emission eines zweiten optischen Messstrahls (42,42a) zur
Entfernungsmessung parallel, insbesondere
koaxial, zur zweiten optische Zielachse,
° zweite Winkelmessfunktionalität zur hochpräzisen Erfassung der Ausrichtung der zweiten Zielachse und
° zweite Auswertemittel zur Datenspeicherung und
Steuerung der Ausrichtung der zweiten
Anzieleinrichtung,
und wobei
der zweite Messstrahl (42,42a) auf den
Reflektor (57), insbesondere fortlaufend, ausrichtbar ist, sodass die relative Referenzinformation, insbesondere zur Positions-Referenzierung der
Neupunktbestimmungskomponente (30), in Abhängigkeit der Referenzpunktposition bestimmbar und
bereitstellbar ist, sodass die Paarung und/oder die Neupunktposition (2,3) im absoluten
Koordinatensystem, insbesondere eine Position eines anmessbaren Zielpunkts, bestimmbar sind
oder
• die Referenzkomponente (100) ein Pseudo-Satelliten- Modul (53) zur Aussendung der
Positionierungssignale (55), insbesondere wobei die Positionierungssignale (55) die absolute
Referenzpunktposition repräsentieren, aufweist und die Neupunktbestimmungskomponente (30) einen Pseudo¬ Satelliten-Empfänger (32,36) aufweist, wobei der Pseudo-Satelliten-Empfänger (32,36) derart
ausgebildet ist, dass die von dem Pseudo-Satelliten- Modul (53) ausgesendeten Positionierungssignale (55) empfangbar und die relative Referenzinformation bestimmbar und bereitstellbar ist, sodass die
Neupunktposition (2,3) im absoluten Koordinatensystem bestimmbar ist.
7. Geodätisches Referenzierungsverfahren mit
• mindestens einer einen Referenzpunkt (23, 23a, 23b) definierenden Referenzkomponente (100), wobei eine absolute Position des Referenzpunkts bekannt ist und
• mindestens einer eine relative Neupunktposition (2,3) ableitenden Neupunktbestimmungskomponente (30), wobei eine gegenseitige relative Referenzinformation zwischen der Referenzkomponente (100) und der
Neupunktbestimmungskomponente (30) abgeleitet wird, insbesondere zum Zwecke eines Referenzierens gegenüber der Referenzpunktposition,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Referenzkomponente (100) der mindestens eine Referenzpunkt (23, 23a, 23b) als mobiler
Referenzpunkt (23, 23a, 23b) bereitgestellt wird, wobei
• die Referenzkomponente (100) von einem auto-mobilen, unbemannten, steuerbaren Fluggerät (50) getragen wird und
• das Fluggerät (50) derart ausgebildet ist, dass die Referenzkomponente (100) durch das Fluggerät (50) relativ zur Neupunktbestimmungskomponente (30) räumlich frei versetzt, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positioniert, wird. Geodätisches Referenzierungsverfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass
die absolute Referenzpunktposition in einem absoluten Koordinatensystem mit einer
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) bestimmt wird, und/oder
durch ein bestimmtes Positionieren der
Referenzkomponente (100) eine
Sichtverbindung (90,91,92) zwischen der
Referenzkomponente (100) und jeweils der
Neupunktbestimmungskomponente (30) und der
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) mittelbar erzeugt wird und ein Referenzieren der
Neupunktposition (2,3) im absoluten Koordinatensystem durchgeführt wird,
und/oder der mobile Referenzpunkt (23, 23a, 23b) durch das Fluggerät (50) räumlich versetzt wird, sodass eine Anzahl von Referenzpunkten (23, 23a, 23b) erzeugt wird, und das Fluggerät (50) in einem Höhenbereich von einem Meter bis 1000 Metern, insbesondere in einem Bereich von zwei Metern bis 50 Metern, versetzt und
positioniert wird
und/oder
• ein Erfassen und Zuordnen
° der absoluten durch die
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) bestimmten und bereitgestellten Referenzpunktposition des
Referenzpunkts (23, 23a, 23b) und
° der jeweiligen relativen Referenzinformation,
insbesondere von gemessenen Winkeln und/oder einer
Entfernungen zum jeweiligen
Referenzpunkt (23, 23a, 23b) , wobei die relative Referenzinformation durch die Neupunktbestimmungskomponente (30) m Abhängigkeit der Referenzpunktposition und einer Position der Neupunktbestimmungskomponente (30) bestimmt und bereitgestellt wird, und
ein Erzeugen einer Paarung aus dem Zuordnen der absoluten Referenzpunktposition und der jeweiligen relativen Referenzinformation erfolgt.
Geodätisches Referenzierungsverfahren nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
eine räumliche geometrische Anordnung der
Referenzpunkte (23, 23a, 23b) , insbesondere automatisch, definiert wird, insbesondere wobei die geometrische
Anordnung der Referenzpunkte (23, 23a, 23b) in
Abhängigkeit des Erzeugens der Paarung optimiert wird, und/oder
das Fluggerät (50) in Abhängigkeit der, insbesondere fortlaufend, bestimmbaren Referenzpunktposition und/oder in Abhängigkeit der geometrischen Anordnung der Referenzpunkte (23, 23a, 23b) , insbesondere
automatisch, positioniert wird,
und/oder
eine Flugroute (25) definiert wird und das
Fluggerät (50) entlang der Flugroute (25) bewegt wird, insbesondere wobei die Flugroute (25) in Abhängigkeit der räumlichen geometrischen Anordnung der
Referenzpunkte (23, 23a, 23b) definiert wird. 10. Geodätisches Referenzierungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9
dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des Verfahrens von der
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) bereitgestellte Positionierungssignale von der Referenzkomponente (100) empfangen werden, insbesondere von GNSS-Satelliten (11) bereitgestellte GNSS-Signale, insbesondere wobei die GNSS-Signale repräsentiert werden durch GPS-, GLONASS- oder Galileo-Signale, und die Referenzpunktposition aus den empfangenen Positionierungssignalen bestimmt und bereitgestellt wird,
und/oder
das Bestimmen und Bereitstellen der
Referenzpunktposition mittels eines an der
Referenzkomponente (100) reflektierten von der
Referenzpunktbestimmungskomponente (10) emittierten ersten Messstrahls (42b) erfolgt,
und/oder
ein Bestimmen einer Ausrichtung des Fluggeräts (50) in Nick-, Roll- und Gierrichtung erfolgt, insbesondere wobei das Bestimmen der Ausrichtung mittels einer internen, dem Fluggerät (50) zugeordneten
Sensoreinheit (54), insbesondere mittels
Neigungssensor, Magnetometer, Beschleunigungssensor, Drehratensensor und/oder Geschwindigkeitssensor, erfolgt .
Geodätisches Referenzierungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10
dadurch gekennzeichnet, dass
• im Rahmen des Verfahrens von der
Referenzkomponente (100) die
Positionierungssignale (55), insbesondere die
Referenzpunktposition repräsentierende Pseudo¬ Satelliten-Signale (55), ausgesendet werden und die Positionierungssignale (55) von
Neupunktbestimmungskomponente (30) empfangen und in Abhängigkeit der Referenzpunktposition die relative Referenzinformation bestimmt wird, sodass die
Neupunktposition (2,3) im absoluten Koordinatensystem bestimmt wird,
oder
• das Bestimmen der relativen Referenzinformation
mittels eines von der
Neupunktbestimmungskomponente ( 30 ) emittierten und an der Referenzkomponente (100) reflektierten zweiten Messstrahls (42,42a) erfolgt, sodass die Paarung und/oder die Neupunktposition (2, 3) im absoluten
Koordinatensystem, insbesondere eine Position eines angemessenen Zielpunkts, bestimmt werden.
12. Auto-mobiles, unbemanntes, steuerbares Fluggerät (50), insbesondere Drohne, für ein Vermessungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fluggerät (50) relativ zur Neupunktbestimmungskomponente (30) räumlich frei versetzbar, insbesondere im Wesentlichen
positionsfest positionierbar, ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluggerät (50) eine Referenzkomponente (100) zur Bereitstellung eines mobilen
Referenzpunkts (23, 23a, 23b) trägt.
13. Fluggerät (50) nach Anspruch 12 für ein
Vermessungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
• Steuerungsdaten zur Steuerung des Fluggeräts (50) empfangbar sind und/oder • die Steuerungsdaten zur Steuerung des Fluggeräts (50) durch eine Verarbeitungseinheit aus empfangbaren Referenzinformationen zur Bestimmung einer absoluten Referenzpunktposition ableitbar sind, insbesondere wobei eine Fluggerätsausrichtung durch eine dem
Fluggerät (50) zugeordnete Sensoreinheit (54)
bestimmbar ist, insbesondere wobei die absolute
Referenzpunktposition und die relative
Referenzinformation durch die Verarbeitungseinheit verknüpfbar sind, sodass eine Paarung erzeugbar ist und/oder
das Fluggerät (50) derart ausgebildet ist, dass
• der mobile Referenzpunkt (23, 23a, 23b) durch das
Fluggerät (50) räumlich versetzbar, insbesondere im Wesentlichen positionsfest positionierbar, ist, sodass eine Anzahl von Referenzpunkten (23, 23a, 23b) und Paarungen erzeugbar ist, und
• das Fluggerät (50) in einem Höhenbereich von einem Meter bis 1000 Metern, insbesondere in einem Bereich von zwei Metern bis 50 Metern, versetzbar und
positionierbar ist
und/oder
die Referenzkomponente (100) ein Pseudo-Satelliten- Modul (53) zur Aussendung von
Positionierungssignale (55) zur Bestimmung der
relativen Referenzinformation, insbesondere zur
Bestimmung einer Neupunktposition (2,3) in einem absoluten Koordinatensystem, aufweist,
und/oder
die Referenzkomponente (100) einen Reflektor (57) zur
Bestimmung der relativen Referenzinformation,
insbesondere durch eine Anzielung des Reflektors (57) mit einem Laserstrahl, aufweist, sodass die Paarungen und/oder die Neupunktposition (2,3) im absoluten
Koordinatensystem, insbesondere eine Position eines anmessbaren Zielpunktes, bestimmbar sind.
14. Verwendung eines unbemannten, steuerbaren, auto-mobilen Fluggeräts (1) zum Tragen einer
Referenzkomponente (100) für ein Vermessungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
15. Computerprogrammprodukt, das auf einem
maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, oder
Computer-Daten-Signal, verkörpert durch eine
elektromagnetische Welle, mit Programmcode zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 11, insbesondere wenn das Programm in einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird .
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