WO2018032429A1 - 地理信息测控系统 - Google Patents

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WO2018032429A1
WO2018032429A1 PCT/CN2016/095737 CN2016095737W WO2018032429A1 WO 2018032429 A1 WO2018032429 A1 WO 2018032429A1 CN 2016095737 W CN2016095737 W CN 2016095737W WO 2018032429 A1 WO2018032429 A1 WO 2018032429A1
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measurement
control
processor
control system
optical sensor
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Inventor
邹霞
钟玲珑
Original Assignee
邹霞
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Definitions

  • the present invention relates to a geographic information measurement and control system for geodesy, which belongs to the field of geographic information.
  • the measurement and control system refers to an application system with automatic measurement and control functions, which is mainly used in industrial production and engineering measurement.
  • measurement and control equipment has entered a new era of technology combined with optical, mechanical, electronic and computer.
  • optoelectronic technology, new instrument functions and good technical performance have enabled the development of measurement and control instruments from a single product to a multi-functional product that integrates multi-functional and high-efficiency optical and electrical integration, and has become a complete system.
  • the measurement and control systems currently used in the field of geodesy mainly include the following categories:
  • Total station generally refers to an instrument with electronic ranging and angle measuring functions. Its main functions include automatic ranging angle measurement, ranging and sighting coaxial optical system, automatic data storage and so on. Now the main development direction of the total station is to add the target automatic recognition function and automatic tracking function.
  • a geographic information measurement and control system includes a measurement and control motherboard, a processor, a first optical sensor, a second optical sensor, a display, a keyboard, a control terminal, and a plurality of geodetic instruments, and the measurement and control motherboard is selected according to
  • the processor, the serial interface, the keyboard interface and the display interface are connected to the corresponding device, and the serial port and the parallel port are additionally extended on the interface board, and the plurality of geodesic instruments include a north finder and a GPS receiver.
  • the machine, the range finder and the infrared camera, the measurement control board and the processor are connected by a bus.
  • the above-mentioned measurement and control main board and the processor constitute a measurement and control computer, and complete data acquisition, processing and information interaction of the geodesic process.
  • the first optical encoder sensor is a high and low angle optical encoder
  • the second optical encoder is an azimuth optical encoder sensor
  • the processor part is only responsible for calculating and controlling the monitoring and control board through the bus.
  • the above-mentioned measurement and control motherboard is responsible for providing an interface with peripheral devices to implement underlying data acquisition, communication and driving.
  • the above-mentioned measurement and control main board realizes data transmission with a north finder, a GPS receiver, a range finder, an infrared camera, and a control terminal through serial communication, and realizes the first optical splicing sensor and the second through parallel communication. Data acquisition of optical sensor.
  • the geographic information measurement and control system realizes the intelligence and integration of the geodetic device by integrating various orientation, navigation, positioning, ranging, imaging and other devices.
  • Automated, unmanned operation has taken a big step, with lower power consumption, higher reliability, and more powerful functions, greatly increasing the ease of operation.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a geographic information measurement and control system according to the present invention.
  • the present invention provides a geographic information measurement and control system.
  • the present invention will be further described in detail below with reference to the accompanying drawings and embodiments. It is understood that the specific embodiments described herein are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the invention.
  • the geographic information measurement and control system comprises a measurement and control main board 1, a processor 2, a first optical sensor 3, a second optical sensor 4, a display 5, a keyboard 6, a control terminal 7, and a plurality of geodesic instruments.
  • the measurement and control mainboard 1 is connected to the corresponding device according to the selected processor 2, and the serial interface, the keyboard interface and the display interface are connected to the corresponding device, and the serial port and the parallel port are additionally extended on the interface board.
  • the geodetic instrument includes a north finder 8, a GPS receiver 9, a range finder 10, and an infrared camera 11, and the measurement and control main board 1 and the processor 2 are connected by a bus 12.
  • the measurement and control mainboard 1 and the processor 2 form a measurement and control computer, and complete data acquisition, processing and information interaction of the geodesic process.
  • the first optical sensor 3 is a high and low angle optical sensor
  • the second optical sensor 4 is an azimuth optical sensor.
  • the present invention configures the measurement and control main board 1 in the measurement and control system, and forms a measurement and control computer with the selected processor 2 to complete data acquisition, processing and information interaction of the geodesic process.
  • the measurement and control system is equipped with external devices such as north finder 8, GPS receiver 9, range finder 10, infrared camera 11, and control terminal.
  • the basic working principle of the present invention is: using the north finder 8 to obtain the direction reference, the GPS receiver 9 and other positioning devices to obtain the geographical coordinates of the location, using the optical sensor (3, 4) to obtain the line of sight angle, pitch Angle, the target azimuth and coordinate data are obtained by the measurement and control computer.
  • the block diagram of the overall composition is shown in Figure 1.
  • the geographic information measurement and control system provided by the present invention has a measurement and control computer composed of a measurement and control mainboard 1 and a processor 2.
  • the measurement and control mainboard 1 is connected to the corresponding device according to the selected processor 2, and the serial interface, the keyboard interface and the display interface are connected to the corresponding device, and the serial port and the parallel port are additionally extended on the interface board.
  • This interface board solution is only available for certain types of processors 2 .
  • the interface board When the processor 2 model needs to be replaced, due to the change of the corresponding interface configuration of the new module, the interface board must be re-modified accordingly, which causes difficulty in system upgrade and maintenance.
  • the present invention contemplates separating the computing functions of the measurement and control computer from the interface functions.
  • the processor 2 part is only responsible for calculating and controlling the monitoring and controlling main board 1 through the bus 12; the measuring and controlling main board 1 is responsible for providing an interface with the peripheral device to realize the underlying data acquisition, communication and driving.
  • the processor 2 can be based on It needs to be upgraded immediately, without affecting the original function of the test and control board 1, and providing effective technical support for product upgrade.
  • the specific functions to be implemented by the measurement and control mainboard 1 include:
  • the geographic information measurement and control system realizes the intelligence and integration of the geodetic device by integrating various orientation, navigation, positioning, ranging, imaging and other devices, and moves toward full automation and unmanned operation.
  • a big step, lower power consumption, higher reliability, and more powerful features greatly increase the ease of operation.

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Abstract

一种地理信息测控系统，包括测控主板(1)、处理器(2)、第一光编传感器(3)、第二光编传感器(4)、显示器(5)、键盘(6)、控制终端(7)以及多个测地仪器，所述测控主板(1)根据选定的处理器(2)，将其板上串行接口、键盘接口与显示接口引出与相应设备连接，同时在接口板上另外扩展若干串口与并口，所述多个测地仪器包括寻北仪(8)、GPS接收机(9)、测距仪(10)和红外热像仪(11)，所述测控主板(1)和处理器(2)之间通过总线(12)连接。实现了测地装置的智能化和一体化，向全自动化、无人操作化迈进了一大步，功耗更低，可靠性更高，功能更强，极大地增加了操作使用的便捷性。

Description

说明书 发明名称：地理信息测控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于测地的地理信息测控系统， 属于地理信息领域。
背景技术
[0002] 一般而言， 测控系统是指具备自动化测量和控制功能的应用系统， 主要应用于 工业生产和工程测量中。 随着科学技术的发展， 测控装备已进入与光学、 机械 、 电子和计算机相结合的新技术吋代。 光电子技术的形成， 新型仪器功能以及 良好的技术性能， 使测控仪器从单一产品发展， 转变为向多功能高效率的光机 电一体化的多功能产品发展， 并成为一个完整的系统。 目前应用在测地领域的 测控系统主要包括以下几类：
[0003] (1) 全站仪， 一般来讲是指具有电子测距、 测角功能的仪器。 其主要功能包 括自动测距测角、 测距与照准共轴的光学系统、 自动数据存储等。 现在全站仪 的主要发展方向是加入目标自动识别功能和自动跟踪功能。
[0004] (2) 半站仪或测距经纬仪， 一般是指光电测距仪和经纬仪间的组合， 通过两 者组合的不同可以实现各种观测任务。
技术问题
[0005] 目前， 这两种装置都是独自工作， 即使搭配使用， 也是简单组合， 并没有形成 有机的系统。 在使用过程中不仅增加了携带和使用的麻烦， 而且效率低下， 可 靠性不强。
问题的解决方案
技术解决方案
[0006] 鉴于上述现有技术的不足之处， 本发明的目的在于提供一种可以有利于换挡控 制的地理信息测控系统。
[0007] 为了达到上述目的， 本发明采取了以下技术方案：
[0008] 一种地理信息测控系统， 包括测控主板、 处理器、 第一光编传感器、 第二光编 传感器、 显示器、 键盘、 控制终端以及多个测地仪器， 所述测控主板根据选定 的处理器， 将其板上串行接口、 键盘接口与显示接口引出与相应设备连接， 同 吋在接口板上另外扩展若干串口与并口， 所述多个测地仪器包括寻北仪、 GPS接 收机、 测距仪和红外热像仪， 所述测控主板和处理器之间通过总线连接。
[0009] 优选地， 上述测控主板和处理器组成测控计算机， 完成测地过程的数据采集、 处理与信息交互。
[0010] 优选地， 上述第一光编传感器为高低角光编传感器， 所述第二光编传感器为方 位角光编传感器。
[0011] 优选地， 上述处理器部分仅负责计算和通过总线对测控主板进行控制。
[0012] 优选地， 上述测控主板则负责提供与外围设备的接口， 实现底层的数据采集、 通信和驱动。
[0013] 优选地， 上述测控主板通过串行通信实现与寻北仪、 GPS接收机、 测距机、 红 外热像仪、 控制终端的数据传递， 通过并行通信实现第一光编传感器和第二光 编传感器的数据采集。
发明的有益效果
有益效果
[0014] 相较于现有技术， 本发明提供的地理信息测控系统， 通过集成各种定向、 导航 、 定位、 测距、 成像等装置， 实现了测地装置的智能化和一体化， 向全自动化 、 无人操作化迈进了一大步， 功耗更低， 可靠性更高， 功能更强， 极大地增加 了操作使用的便捷性。
[0015] 。
对附图的简要说明
附图说明
[0016] 图 1为本发明地理信息测控系统结构示意图。
[0017] 附图标记： 1-测控主板； 2-处理器； 3-第一光编传感器； 4-第二光编传感器； 5- 显示器； 6-键盘； 7-控制终端； 8-寻北仪； 9-GPS接收机； 10-测距仪； 11-红外热 像仪； 12-总线。 本发明的实施方式
[0018] 本发明提供一种地理信息测控系统， 为使本发明的目的、 技术方案及效果更加 清楚、 明确， 以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0019] 本发明提供的地理信息测控系统， 包括测控主板 1、 处理器 2、 第一光编传感器 3、 第二光编传感器 4、 显示器 5、 键盘 6、 控制终端 7以及多个测地仪器， 所述测 控主板 1根据选定的处理器 2， 将其板上串行接口、 键盘接口与显示接口引出与 相应设备连接， 同吋在接口板上另外扩展若干串口与并口， 所述多个测地仪器 包括寻北仪 8、 GPS接收机 9、 测距仪 10和红外热像仪 11， 所述测控主板 1和处理 器 2之间通过总线 12连接。 测控主板 1和处理器 2组成测控计算机， 完成测地过程 的数据采集、 处理与信息交互。 第一光编传感器 3为高低角光编传感器， 所述第 二光编传感器 4为方位角光编传感器。
[0020] 本发明将测控主板 1配置于测控系统中， 与选型的处理器 2组成测控计算机， 完 成测地过程的数据采集、 处理与信息交互。 该测控系统配备有寻北仪 8、 GPS接 收机 9、 测距机 10、 红外热象仪 11、 控制终端等外部设备。
[0021] 本发明的基本工作原理为： 采用寻北仪 8获取方向基准， 以 GPS接收机 9等定位 设备获取所在位置地理坐标， 利用光编传感器 （3， 4) 获得瞄准线方向角、 俯 仰角， 通过测控计算机解算得到目标方位角和坐标数据。 整体组成原理框图如 图 1所示。
[0022] 本发明提供的地理信息测控系统， 其测控计算机由测控主板 1和处理器 2组成。
测控主板 1是根据选定的处理器 2， 将其板上串行接口、 键盘接口与显示接口引 出与相应设备连接， 同吋在接口板上另外扩展若干串口与并口。 该接口板方案 仅适用于特定类型的处理器 2。
[0023] 当需要对处理器 2型号进行更换吋， 由于新模块相应接口配置的变化， 必须重 新对接口板进行相应的修改， 同吋造成系统升级与维护的困难。 本发明考虑将 测控计算机的计算功能与接口功能分隔幵。 处理器 2部分仅负责计算和通过总线 12对测控主板 1进行控制； 测控主板 1则负责提供与外围设备的接口， 实现底层 的数据采集、 通信和驱动。 计算功能与接口功能独立之后， 处理器 2就可以根据 需要即吋升级换代， 而不对测控主板 1原有功能造成影响， 为产品升级提供有效 的技术保障。
[0024] 为与处理器 2完成测控功能， 测控主板 1要实现的具体功能包括：
[0025] (1) 串行通信功能实现与寻北仪 8、 GPS接收机 9、 测距机 10、 红外热像仪 11
、 控制终端 7与等外设的数据传递；
[0026] (2) 并行通信实现高低角、 方位角光电编码器的数据采集；
[0027] (3) 提供矩阵键盘 6接口；
[0028] (4) 提供 OLED显示屏 5接口。
[0029] 本发明提供的地理信息测控系统， 通过集成各种定向、 导航、 定位、 测距、 成 像等装置， 实现了测地装置的智能化和一体化， 向全自动化、 无人操作化迈进 了一大步， 功耗更低， 可靠性更高， 功能更强， 极大地增加了操作使用的便捷 性。
[0030]
[0031] 可以理解的是， 对本领域普通技术人员来说， 可以根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变， 而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的 权利要求的保护范围。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种地理信息测控系统， 其特征在于： 所述测控系统包括测控主板 （
1) 、 处理器 （2) 、 第一光编传感器 （3) 、 第二光编传感器 （4) 、 显示器 （5) 、 键盘 （6) 、 控制终端 （7) 以及多个测地仪器， 所述 测控主板 （1) 根据选定的处理器 （2) ， 将其板上串行接口、 键盘接 口与显示接口弓 I出与相应设备连接， 同吋在接口板上另外扩展若干串 口与并口， 所述多个测地仪器包括寻北仪 （8) 、 GPS接收机 （9) 、 测距仪 （10) 和红外热像仪 （11) ， 所述测控主板 （1) 和处理器 （2 ) 之间通过总线 （12) 连接。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的地理信息测控系统， 其特征在于： 所述测控主板
( 1) 和处理器 （2) 组成测控计算机， 完成测地过程的数据采集、 处 理与信息交互。
[权利要求 3] 如权利要求 1所述的地理信息测控系统， 其特征在于： 所述第一光编 传感器 （3) 为高低角光编传感器， 所述第二光编传感器 （4) 为方位 角光编传感器。
[权利要求 4] 如权利要求 1所述的地理信息测控系统， 其特征在于： 所述处理器 (2
) 部分仅负责计算和通过总线 （12) 对测控主板 （1) 进行控制。
[权利要求 5] 如权利要求 1所述的地理信息测控系统， 其特征在于： 所述测控主板
( 1) 则负责提供与外围设备的接口， 实现底层的数据采集、 通信和 驱动。
[权利要求 6] 如权利要求 1所述的地理信息测控系统， 其特征在于： 所述测控主板
( 1) 通过串行通信实现与寻北仪 （8) 、 GPS接收机 （9) 、 测距机 ( 10) 、 红外热像仪 （11) 、 控制终端 （7) 的数据传递， 通过并行 通信实现第一光编传感器 （3) 和第二光编传感器 （4) 的数据采集。
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