专利名称：测绘信息综合采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测绘技术领域，特别涉及一种测绘信息综合采集装置。
背景技术：
目前，对于非接触式的定位测量一般采用航空航天影像测量的方法。在地面非接触式立体测量一般采用扫描仪或者近景摄影测量的方式。对于海岛测图，由于许多海岛的地理条件限制，作业人员无法登岛，为实现调绘、像控点布测与现场测图一体化，故此需要集成GPS (Global Positioning System)，数字罗盘，以及数码相机等设备，提高外业作业效率。在卫星定位测量方面一般采用GPS导航技术，主要设备是GPS接收机。GPS接收机设备，在高精度定位领域目前主要以美国的天宝，瑞士的徕卡，日本的拓普康等设备为主流，另外还包括诺瓦泰，泰雷兹等；在导航领域主要以麦哲伦为最主要的供应商。姿态测量方面主要采用惯性导航系统INS或者数字罗盘。在传统的姿态测量，一般采用INS系统，它可以测量出三轴的方向和三轴加速度，从而短时高精度保持运动载体的导航。但由于INS系统具有时间偏移的性质，在长时间的运动过程后会导致导航失败，故此一般采用GPS/INS组合系统来实现长时间高精度的导航。数字罗盘是低成本低精度的姿态测量装备，在一般低标准的要求下可以用于替代INS，在水下DGPS定位系统，车载导航等方面得到广泛应用。摄影测量方面主要采用的设备是数码相机。摄影测量是一种利用被摄物体影像来重建物体空间位置和三维形状的技术。数码相机在民用方面日益普遍，主要的机型包括佳能，尼康，索尼，富士，三星，松下，奥林巴斯，宾得，卡西欧，柯达，爱国者，徕卡，理光，纽曼， 海尔等品牌，照片像素从600万像素，1000万像素直到2000万像素不等。在摄影测量特别是航空摄影测量中实用的航空型数码相机，主要是随着CCD传感器技术的发展而兴起的。 航空数码相机主要以两种方式发展，一种是基于线阵(LinearArray)的传感器方式，代表产品有ADS40 ；另一种是基于面阵(Area Array)的传感器方式，代表产品有DMC、U⑶、SWDC等。集成卫星定位，姿态测量，摄影测量三种测量方式的综合测量设备在航天摄影测量产品中在航空摄影仪以及LIDAR中有所体现，地面的测量设备有三维激光扫描仪等类似设备。上述技术只是对测绘信息分别采集和处理，无法对未到达点的非接触测量目标的定位和精确测量。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何实现对未到达点的非接触测量目标的定位和精确测量。[0010](二)技术方案为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种测绘信息综合采集装置，包括信息采集器和主控制器，所述信息采集器连接所述主控制器，用于采集定位信息、姿态信息和相片信息，并将所述定位信息、姿态信息和相片信息发送到主控制器进行处理。其中，所述信息采集器包括GPS设备，连接所述主控制器，用于采集定位信息，并将所述定位信息发送到主控制器；数字罗盘，连接所述主控制器，用于采集姿态信息，并将所述姿态信息发送到主控制器；数码相机，连接所述主控制器，用于采集相片信息，并将所述相片信息发送到主控制器；电源，为所述GPS设备、数字罗盘和数码相机供电。其中，所述GPS设备包括GPS天线和GPS OEM板，所述GPS天线连接所述GPS OEM 板，用于接收卫星GPS信号，并将所述卫星GPS信号发送到所述GPS OEM板，所述GPS OEM 板连接所述主控制器，用于根据所述卫星GPS信号产生所述定位信息，并将所述定位信息发送到所述主控制器。其中，所述GPS天线(1011)为航空天线。其中，所述主控制器为手持电脑。(三)有益效果本实用新型采用NOVTEL GPS 0EM3板完成设备的位置测量，采用数字罗盘 HMR3000完成对外部设施的姿态的测量，包括方位角、倾斜角和俯仰角等，采用数码相机 GRAS-50S5M/C完成对不易达到目标的影响测量，并将采集到的信息通过数据线传送到掌上电脑进行处理。实现方案简单、成本低、易于操作。与传统的三维激光扫描系统相比，本系统去掉了激光仪，采用数码相机，减少了设备体积，降低了设备重量，降低了制造成本。本装置加入的数字罗盘，没有陀螺平台，且比INS系统更加简化系统结构和技术复杂性，同时初始校准时间较短，实用和维护费用较低。本装置加入的GPS OEM板，在动态摄影测量的过程中可以实现对设备的高精度定位。本实用新型完成了对不易达到的目标实现高精度定位，提高了工作效率。
图1是本实用新型实施例的一种测绘信息综合采集装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1所示，本实用新型的测绘信息综合采集装置包括信息采集器10和主控制器20，信息采集器10连接主控制器20，用于采集定位信息、姿态信息和相片信息，并将定位信息、姿态信息和相片信息发送到主控制器20进行处理。具体地，信息采集器10包括[0027]GPS设备101，连接主控制器20，用于采集定位信息，并将定位信息发送到主控制器 20。GPS 设备 101 包括GPS 天线 1011 禾Π GPS OEM 板 1012，GPS 天线 1011 连接 GPS OEM 板1012，用于接收卫星GPS信号，并将卫星GPS信号发送到GPS OEM板1012，GPS OEM板 1012连接主控制器20，用于根据卫星GPS信号产生定位信息，并将定位信息发送到主控制器20。其中，GPS天线1011采用航空天线，GPS OEM板1012采用NOVTEL GPS 0EM3板。数字罗盘102，连接主控制器20，用于采集姿态信息，并将姿态信息发送到主控制器20。其中，数字罗盘102采用HMR3000。数码相机103，连接主控制器20，用于采集相片信息，并将相片信息发送到主控制器20。其中，数码相机103采用GRAS-50S5M/C。电源104，为GPS设备101、数字罗盘102和数码相机103供电。 其中，主控制器20优选采用为手持电脑。本实用新型工作原理如下本实用新型采用卫星定位测量，姿态测量，摄影测量信息分别获取，共同采集和控制的方案，利用现有的各种设备提供的定位信息、姿态信息、相片信息形成最终的未接触目标的定位信息，其基本思想是利用GPS输出的GPS数据和定位信息，数字罗盘输出的姿态测量信息，数码相机输出的照片信息，将GPS天线与数字罗盘进行标定，实现GPS的坐标系统与数字罗盘的坐标系统的统一，将GPS接收机的时间输入数字罗盘实现时间系统的统一；将GPS接收机的时间输入数码相机实现时间系统的统一，将数码相机与GPS天线进行标定，将数码相机纳入到GPS天线所在的坐标系中，进而将数码相机的照片所拍摄的目标纳入到相应的坐标系中，实现未接触目标的定位测量。具体工作流程为GPS天线接收GPS信号，GPS信号通过GPS天线电缆进入GPS OEM 板，GPS OEM板产生GPS数据，即原始观测数据与定位信息通过数据线进入掌上电脑，掌上电脑配备相应的软件进行数据的读取和分析；数字罗盘进行姿态测量，将姿态测量的数据， 即姿态信息通过数据线传输到掌上电脑，掌上电脑配备相应的软件进行数据的读取和分析；数码相机进行摄影测量，将图形图像数据，即相片信息通过数据线传输到掌上电脑，掌上电脑配备相应的软件进行数据的存储。所有测量信息进入掌上电脑的综合控制器，实现现场实时属性分类、定位信息标记、数码影像与记录存储等。将现场采集的数据进行精密后处理，可以得到相应的测图像控成果、海岛调绘成果、岸线测绘成果。本实用新型的测绘信息综合采集装置具有如下功能(1)需要在出测前完成数字罗盘的校准。(2)需要对GPS天线，数字罗盘，数码相机进行标定，实现时间系统和坐标系统的统一。(3)完成数字罗盘的信号接收、处理和提取，实现串口数据的修改、编辑和存储。(4)完成GPS接收机信号的接收、处理和提取，通过串口数据实现卫星参数的设置，修改和存储。(5)完成数码相机信号接收、处理和提取，通过1394接口数据实现照片参数的控制、设置和存储。以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
权利要求1.一种测绘信息综合采集装置，其特征在于，包括信息采集器(10)和主控制器00)， 所述信息采集器(10)连接所述主控制器(20)，用于采集定位信息、姿态信息和相片信息， 并将所述定位信息、姿态信息和相片信息发送到主控制器00)进行处理。
2.如权利要求1所述的测绘信息综合采集装置，其特征在于，所述信息采集器(10)包括GPS设备(101)，连接所述主控制器(20)，用于采集定位信息，并将所述定位信息发送到主控制器00)；数字罗盘(102)，连接所述主控制器(20)，用于采集姿态信息，并将所述姿态信息发送到主控制器00)；数码相机(103)，连接所述主控制器(20)，用于采集相片信息，并将所述相片信息发送到主控制器00)；电源(104)，为所述GPS设备(101)、数字罗盘(102)和数码相机(103)供电。
3.如权利要求2所述的测绘信息综合采集装置，其特征在于，所述GPS设备(101)包括GPS天线(1011)和GPS OEM板(1012)，所述GPS天线(1011)连接所述GPS OEM板 (1012)，用于接收卫星GPS信号，并将所述卫星GPS信号发送到所述GPS OEM板(1012)，所述GPS OEM板(101 连接所述主控制器(20)，用于根据所述卫星GPS信号产生所述定位信息，并将所述定位信息发送到所述主控制器00)。
4.如权利要求3所述的测绘信息综合采集装置，其特征在于，所述GPS天线(1011)为航空天线。
5.如权利要求1 4中任一项所述的测绘信息综合采集装置，其特征在于，所述主控制器00)为手持电脑。
专利摘要本实用新型公开了一种测绘信息综合采集装置，包括信息采集器(10)和主控制器(20)，所述信息采集器(10)连接所述主控制器(20)，用于采集定位信息、姿态信息和相片信息，并将所述定位信息、姿态信息和相片信息发送到主控制器(20)进行处理。信息采集器(10)包括GPS设备(101)、数字罗盘(102)和数码相机(103)等。本实用新型实现对未到达点的非接触测量目标的定位和精确测量，并且降低了成本，操作简便。
文档编号G01S19/48GK202066509SQ20102065287
公开日2011年12月7日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者党亚民, 宋立明, 方书山, 李谦, 秘金钟, 谷守周 申请人:中国测绘科学研究院