一种基于北斗卫星导航系统的信息化测绘装置

1.本发明属于测绘设备技术领域，具体是一种基于北斗卫星导航系统的信息化测绘装置。


背景技术：

2.北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度零点二米每秒，授时精度十纳秒。
3.然而现有的测绘装置在对土地进行测绘时，需要进行多点测绘，因此需要对测绘装置进行多次转移，然而转移时需要对三脚架和测绘机构进行拆卸，到地点后还需要进行组装耗费了大量的人力并且工作效率也不高，而且现有的测绘装置对测绘机构的防护效果差，测绘装置在运输或者倾倒时，测绘机构会受到损坏。
4.现有技术的测绘装置不能够调整测绘机构的高度，从而限制了测绘装置的测绘范围；针对测绘装置的实际情况，对测绘装置进行改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种基于北斗卫星导航系统的信息化测绘装置，具有调平简便和高度可调节的优点。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于北斗卫星导航系统的信息化测绘装置，包括支撑盘和固定圆盘，所述支撑盘的下表面固定安装有铰接块，所述铰接块内侧的外表面铰接有中空块，所述中空块的内部开设有矩形槽，所述中空块的外表面活动安装有旋钮，所述旋钮的另一端贯穿中空块并延伸至矩形槽的内部，所述旋钮的另一端固定套接有位于矩形槽内部的圆块，所述圆块的外表面固定安装有齿牙轮，所述矩形槽的内表面活动安装有支撑腿，所述支撑盘上设置有控制单元，所述固定圆盘内设置有转动电机；
7.所述测绘机构包括外壳以及第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮上设置有弧形槽，所述弧形槽内滑动连接有两个凸台，所述凸台另一端与测绘外壳固定连接，所述凸台通过弹簧与连接杆固定连接，所述连接杆一端与第一齿轮固定连接，所述连接杆另一端与测绘镜头固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮通过牵引线与铅坠固定连接；
8.所述第一齿轮设置有直流电机，所述第一齿轮上设置有接收单元，当进行测量时，根据接收单元接收到的该装置的三维坐标与测量物的三维坐标，通过控制单元使直流电机启动，所述直流电机带动测绘镜头进行竖直方向的转动，并通过控制器使固定圆盘带动测绘机构进行水平方向的转动；
9.当完成一次测量后，所述直流电机停止供电，所述铅坠带动第二齿轮进行转动，与所述第二齿轮相互啮合的第一齿轮同时进行转动，直至连接杆再次恢复水平状态；
10.通过接收单元接收到北斗导航系统提供的多个测量物的三维坐标，逐一对多个测量物进行测量。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
12.1.本发明通过在第一齿轮设置有直流电机，第一齿轮上设置有接收单元，当进行测量时，通过接收单元接收到的该装置的三维坐标与测量物的三维坐标，通过控制单元使直流电机启动，直流电机带动测绘镜头进行竖直方向的转动，并通过控制器使固定圆盘带动测绘机构进行水平方向的转动，当对物体进行测绘时，通过北斗导航系统测得的测量物的三位坐标与测绘镜头的三位坐标，测出测绘镜头与测量物顶部的角度差值，并通过接收单元将测绘镜头测量物顶部的角度差值反馈至控制单元，通过控制单元使测绘镜头进行竖直方向的转动，使测绘镜头对准测量物顶部，通过北斗导航系统获取测量物的三位坐标与测绘镜头的三位坐标，并通过控制器与接收单元完成对测量物的测绘，实现自动化测绘，避免了在进行测绘时，由于操作人员的操作，导致绘结果存在人为误差，提高了该装置的测量精度；
13.2.本发明通过在凸台通过弹簧与连接杆固定连接，连接杆一端与第一齿轮固定连接，连接杆另一端与测绘镜头固定连接，第一齿轮与第二齿轮相互啮合，第二齿轮通过牵引线与铅坠固定连接，当完成一次测量后，直流电机停止供电，铅坠带动第二齿轮进行转动，与第二齿轮相互啮合的第一齿轮同时进行转动，直至连接杆再次恢复水平状态，当直流电机停止供电后，第二齿轮与第一齿轮处于自由运动状态，此时与第二齿轮相连接铅坠在重力作用下将带动第二齿轮进行转动，由于第一齿轮与第二齿轮相互啮合，第一齿轮将带动测绘镜头进行转动，当铅坠位于第二齿轮最下端时，测绘镜头将恢复至水平状态，使该装置在完成一次测量后镜头始终位于水平位置，从而消除镜头上下转动带来的误差，防止该装置在多次使用后竖直方向上产生累计误差，提高该装置的测量精度。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图；
15.图2为本发明仰视的结构示意图；
16.图3为本发明俯视结构示意图；
17.图4为本发明侧面的剖视结构示意图；
18.图5为本发明图4中a处的局部放大结构示意图；
19.图6为本发明图4中b处的局部放大结构示意图；
20.图7为本发明测绘机构剖视图。
21.图中：1、支撑盘；2、铰接块；3、中空块；4、矩形槽；5、旋钮；6、圆块；7、支撑腿；8、齿牙块；9、圆盘；10、万向轮；11、固定圆板；12、螺纹短杆；13、方形块；14、限位方块；15、齿牙轮；16、限位圆块；17、螺纹长杆；18、旋转柱；19、固定圆盘；20、固定长板；21、限位柱；22、测绘机构；2201、铅坠；2202、第二齿轮；2203、第一齿轮；2204、弧形槽；2205、凸块；2206、弹簧；2207、连接杆；2208、外壳；23、保护壳；24、测绘镜头；25、尖头块。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一
24.如图1至图7所示，本发明提供一种基于北斗卫星导航系统的信息化测绘装置，包括支撑盘1，支撑盘1的下表面固定安装有铰接块2，铰接块2内侧的外表面铰接有中空块3，中空块3的内部开设有矩形槽4，中空块3的外表面活动安装有旋钮5，旋钮5的另一端贯穿中空块3并延伸至矩形槽4的内部，旋钮5的另一端固定套接有位于矩形槽4内部的圆块6，圆块6的外表面固定安装有齿牙轮15，矩形槽4的内表面活动安装有支撑腿7，支撑腿7的底部贯穿中空块3和矩形槽4并延伸至矩形槽4的底部，支撑腿7的外表面固定安装有位于矩形槽4内部的齿牙块8，齿牙块8和齿牙轮15啮合连接，支撑盘1的上方设有圆盘9，圆盘9上表面的中间固定安装有万向轮10，万向轮10的顶部固定安装有固定圆板11，圆盘9和固定圆板11的内表面均螺纹套接有螺纹短杆12，支撑盘1上设置有控制单元，固定圆盘11内设置有转动电机，固定圆盘11上表面设置有测绘机构22。
25.测绘机构22包括外壳2208以及第一齿轮2203和第二齿轮2202，第一齿轮2203上设置有弧形槽2204，弧形槽2204内滑动连接有两个凸台2205，凸台2205另一端与测绘外壳2208固定连接，凸台2205通过弹簧2206与连接杆2207固定连接，连接杆2207一端与第一齿轮2203固定连接，连接杆2207另一端与测绘镜头24固定连接，第一齿轮2203与第二齿轮2202相互啮合，第二齿轮2202通过牵引线与铅坠2201固定连接，当该装置在使用过程中遭受震动时，通过在连接杆2207两端设置弹簧2206并将弹簧2206与凸台2203相连接配合连接杆2207与第一齿轮2203的硬链接，从而避免在测量过程中镜头24发生晃动，导致测量结果偏差过大的问题，提高了该装置的测量精度；
26.第一齿轮2203设置有直流电机，该直流电机的驱动轴在不通电情况下可自由转动，第一齿轮2203上设置有接收单元，当进行测量时，通过接收单元接收到的该装置的三维坐标与测量物的三维坐标，通过控制单元使直流电机启动，直流电机带动测绘镜头24进行竖直方向的转动，并通过控制器使固定圆盘11带动测绘机构22进行水平方向的转动，
27.当对物体进行测绘时，通过北斗导航系统测得的测量物的三位坐标与测绘镜头的24三位坐标，测出测绘镜头24与测量物顶部的角度差值，并通过接收单元将测绘镜头24测量物顶部的角度差值反馈至控制单元，通过控制单元使测绘镜头24进行竖直方向的转动，使测绘镜头24对准测量物顶部，通过北斗导航系统获取测量物的三位坐标与测绘镜头的24三位坐标，并通过控制器与接收单元完成对测量物的测绘，实现自动化测绘，避免了在进行测绘时，由于操作人员的操作，导致测绘结果存在人为误差，提高了该装置的测量精度；
28.通过接收单元接收到北斗导航系统提供的多个测量物的三维坐标，逐一对多个测量物进行测量；
29.其中，矩形槽4的内部固定安装有位于圆块6上方的方形块13，支撑腿7的顶部外表面固定安装有位于矩形槽4内部的限位方块14，螺纹短杆12的底部固定安装有位于圆盘9下方的限位圆块16，由于方形块13和限位方块14的设计，当限位方块14向下运动到与方形块13接触时，方形块13可以限制方形块13的运动从而可以对支撑腿7起到了限位的作用。
30.其中，圆盘9的下表面固定套接有螺纹长杆17，螺纹长杆17的另一端贯穿支撑盘1
并延伸至支撑盘1的底部，螺纹长杆17的外表面与支撑盘1的内表面螺纹套接，由于螺纹长杆17的设计，可以通过与旋转柱18配合，当旋转柱18进行旋转时，可以带动螺纹长杆17上下运动。
31.其中，支撑盘1下表面的中间固定安装有固定圆盘19，固定圆盘19的内表面活动套接有旋转柱18，旋转柱18的内表面与螺纹长杆17的外表面螺纹套接，由于固定圆盘19的设计，可以给旋转柱18起到了限位和固定的作用。
32.其中，螺纹长杆17的下表面固定安装有固定长板20，固定长板20上表面的两侧均固定安装有位于螺纹长杆17两侧的限位柱21，限位柱21的另一端贯穿支撑盘1并与圆盘9的下表面固定连接，由于限位柱21的设计，当旋转柱18旋转并与螺纹长杆17相互作用时，限位柱21可以限制螺纹长杆17的旋转从而使得螺纹长杆17可以进行上下运动，进而可以调节测绘机构22的高度。
33.其中，固定圆板11上表面的中间固定安装有测绘机构22，测绘机构22的外表面固定安装有保护壳23，测绘机构22左端的内表面固定安装有位于保护壳23内部的测绘机构镜头24，支撑腿7的下表面固定安装有尖头块25，由于保护壳23的设计，可以对测绘机构22和测绘机构镜头24起到了保护的作用，防止装置倾倒时测绘机构22和保护壳23被摔坏，由于尖头块25的设计，可以轻松的将装置插入并固定在土地上。
34.当测绘人员需要对装置进行调平时，旋转旋钮5带动圆块6和齿牙轮15进行旋转，此时支撑腿7和齿牙块8会在齿牙轮15的带动下进行向上或者向下运动，进而来调整三个支撑腿7在中空块3外部的长度，这时便可以对装置的水平情况进行大致的调整，接着旋转螺纹短杆12使其挤压固定圆板11，进而固定圆板11会倾斜并带动测绘机构22倾斜从而完成了装置的细微调平，最终使得装置被调平，能够精准的对地面进行测绘。
35.当该装置对测量物高度测量时，通过接收装置接收由北斗导航系统提供的测量物的三维坐标与测绘机构22自身的三维坐标，通过控制器控制固定圆盘11进行转动，固定圆盘11带动测绘机构22进行水平转动，当北斗导航系统接收到测绘镜头24转动至所需位置时，通过控制器控制固定圆盘11停止转动，并根据北斗导航系统提供的测量物的三维坐标通过控制器控制直流电机启动，直流电机带动第一齿轮2203进行转动，当第一齿轮2203转动时，将带动测绘镜头24进行转动，当第一齿轮2203转动的角度与北斗导航系统提供的角度相同时，通过控制器使直流电机停止转动，并通过测绘机构22对测量物进行高度测量。
36.当该装置对测量物的宽度进行测量时，通过北斗导航系统将测量物体两端的三维坐标发送至接收单元，控制器通过接收单元接收的三维坐标，使固定圆盘11带动测绘镜头24转动，直至测绘镜头24的对准测量物一端位置，此时测绘装置22启动，并通过控制器使测绘镜头24向待测物另一端进行转动，当测绘镜头24转动至与测量物另一端时停止测绘，完成对测量物的长度测量。
37.实施例二
38.在实施例一的基础上，操作人员发现在使用过程中，由于测绘镜头24在测绘过程中需要进行多次上下转动，在长期使用后将产生累计误差，为消除累计误差按照本实施例的方法进行控制。
39.凸台2205通过弹簧2206与连接杆2207固定连接，连接杆2207一端与第一齿轮2203固定连接，连接杆2207另一端与测绘镜头24固定连接，第一齿轮2203与第二齿轮2202相互
啮合，第二齿轮2202通过牵引线与铅坠2201固定连接。
40.当完成一次测量后，直流电机停止供电，铅坠2201带动第二齿轮2202进行转动，与第二齿轮2202相互啮合的第一齿轮2203同时进行转动，直至连接杆2207再次恢复水平状态，当直流电机停止供电后，第二齿轮2202与第一齿轮2203处于自由运动状态，此时与第二齿轮2202相连接铅坠2201在重力作用下将带动第二齿轮2202进行转动，由于第一齿轮2203与第二齿轮2202相互啮合，第一齿轮2203将带动测绘镜头24进行转动，当铅坠2202位于第二齿轮2202最下端时，测绘镜头24将恢复至水平状态，使该装置在完成一次测量后镜头24始终位于水平位置，从而消除镜头24上下转动带来的误差，提高该装置的测量精度。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。