支架式三维姿态系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种支架式三维姿态系统，其特征在于：所述支架式三维姿态系统（2.1）包括同轴接口单元（2.1.1）、仰俯运动单元、航向运动单元、整平单元、蓝牙通信单元（2.1.5）、微机板（2.1.6）和支架（2.1.7）。本实用新型专利技术的支架式三维姿态系统可以单独售卖，也可以用于其他测绘设备，例如支持使用分布交互通用测绘仪主机，可以方便地组合使用，具有重要的市场价值。

Three dimensional attitude system

The utility model provides a frame type three-dimensional attitude system, which is characterized in that the bracket type three-dimensional attitude system (2.1) includes a coaxial interface unit (2.1.1), pitching motion unit, track motion unit, leveling unit, Bluetooth communication unit (2.1.5), computer board (2.1.6) and support (2.1.7). The utility system support type three-dimensional attitude model can be sold separately, can also be used for other surveying and mapping equipment, for example, support the use of distributed interactive general surveying instrument host, can be conveniently used in combination, the market has an important value.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测量
，特别是涉及一种用于分布交互通用测绘仪的支架式三维姿态系统。
技术介绍
目前市场上有2类相关产品：常规测绘仪器、美国天宝公司的TrimbleGeo7x设备和瑞士徕卡公司的3DGNSS-CS20（两者技术指标相同功能相近）。1、常规测绘仪器：如测距仪、水准仪、平板仪、倾斜仪、沉降仪、经纬仪、全站仪(测距仪+经纬仪)、GPS定位仪以及配套使用的数传电台/GPRS/3G通信设备、超站仪(全站仪+GPS定位仪)等。全球、我国均有多家公司生产销售。常规测绘仪器均无摄影测量功能。常规测绘仪器存在的局限是：1）传统设备：测距仪、水准仪、平板仪、倾斜仪、沉降仪、经纬仪、标杆、棱镜等传统设备均属单一功能仪器，通过测角、测高、测距、测水准等手段的综合使用来获取测站与被测目标之间在自定义坐标下的相对关系数据。传统设备依靠人工操作，人为误差和分段引入大地坐标的误差均大且无有效的误差改正方法。传统设备效率很低，获取一个低精度的物方三维大地坐标常常需要一队专业技术人员工作很长时间。大量耗费人力和时间，实际工作成本高。2）GPS定位仪：须将仪器架设在被测目标上观测，这首先需要被测目标具有架设仪器的条件，而需要测量的目标点常常并不具备架设仪器的条件。3）全站仪：在自定义坐标系内测角和测距。4）超站仪：除测角、测距之外还能够测定自身的三维大地坐标。虽然“超站仪+RTK设备”可遥测大地坐标，但无影像功能：成本为十余万元/套—几十万元（进口）/套不等，需多设备配合使用。2、美国天宝公司的TrimbleGeo7x设备和瑞士徕卡的3DGNSS-CS20：美国天宝公司2014年推出的TrimbieGeo7x设备，是全球第一款可同步遥测获得目标三维大地坐标和遥感获得目标实景影像的便携机，目前售价7万元/台：遥测精度低，被测目标的距离40米则遥测目标三维大地坐标的误差超过1米（距离100米则误差超过2.6米；标称最大测程120米，实用测程70米内）；无光学放大、光通量小光学环境适应能力弱；全球定位精度高、产品性能稳定野外适应性好；产品功能少而集中在单一方向，仍以常规的“RTK+手簿”为主体功能。瑞士徕卡公司随后推出3DGNSS-CS20设备，售价15万元/台左右：与TrimbieGeo7x设备相比，硬件上增加了内置电台和公网通信模块、软件上增加了将数据转换成用于测绘的3D模型。其它技术指标和产品功能与TrimbieGeo7x设备相同。因此，当前现有产品都存在功能单一，通用性差，操作不便，成本高昂的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于为支持实现分布交互式全球一体化测绘、测绘业务通用、测绘工作通用、高精度、高效率、高性价比、低成本的分布交互通用测绘仪，提供一种支架式三维姿态系统。本技术提供一种支架式三维姿态系统，所述支架式三维姿态系统2.1包括同轴接口单元2.1.1、仰俯运动单元、航向运动单元、整平单元、蓝牙通信单元2.1.5、微机板2.1.6和支架2.1.7；所述同轴接口单元2.1.1安装在横曲轴2.1.2.1上；所述仰俯运动单元包括横曲轴2.1.2.1、仰俯角度编码器2.1.2.2；横曲轴2.1.2.1安装在支架2.1.7上，仰俯角度编码器2.1.2.3安装在横曲轴2.1.2.1的中轴线上；所述航向运动单元包括竖轴2.1.3.1、航向角度编码器2.1.3.2；竖轴2.1.3.1安装在支架2.1.7上，航向角度编码器2.1.3.2安装在竖轴2.1.3.1上；所述整平单元包括调节螺杆组和电子水泡，整平单元安装在支架2.1.7上；所述仰俯角度编码器2.1.2.3、航向角度编码器2.1.3.2、电子水泡、蓝牙通信单元2.1.5连接在微机板2.1.6上。而且，所述同轴接口单元2.1.1包括莫氏锥度母口端2.1.1.1、退出螺杆2.1.1.2和锁定螺杆2.1.1.3。而且，进行分布交互通用测绘仪主机1与支架式三维姿态系统2.1的连接时，将莫氏锥度母口端2.1.1.1插入分布交互通用测绘仪主机1的莫氏锥度公口端同轴接口1.4，转动锁定螺杆2.1.1.3将分布交互通用测绘仪主机1固定在支架式三维姿态系统2.1上；此时全球定位天线1.1.1.1的相位中心与莫氏锥度母口端2.1.1.1的几何中心构成的直线重合于竖轴2.1.3.1的中轴线；反之，松开锁定螺杆2.1.1.3、转动退出螺杆2.1.1.2，从支架式三维姿态系统2.1上取出分布交互通用测绘仪主机1。本技术提供一种支架式三维姿态系统，用于支持使用分布交互通用测绘仪主机，可以方便地组合使用，和美国天宝公司的TrimbleGeo7x设备相比，1）遥测测量半径是TrimbleGeo7x的2倍（250型）~8倍（1000型）；2）光学放大倍数是TrimbleGeo7x的7倍（250型）~30倍（1000型）；3）焦距相同条件下，光通量是TrimbleGeo7x的20倍；4）图像显示分辨率是TrimbleGeo7x的7倍；5）三维姿态测量精度是TrimbleGeo7x（TrimbleGeo7x只有手持、对中杆两种使用模式）的270倍本技术的支架式三维姿态系统可以单独售卖，也可以用于支持分布交互通用测绘仪主机等其他测绘设备，具有重要的市场价值。附图说明图1为本技术实施例支持的分布交互通用测绘仪主机结构图；图2为本技术实施例的支架式三维姿态系统与分布交互通用测绘仪主机的组合装配图。图3为本技术实施例的分布交互通用测绘仪主机与支架式三维姿态系统组合装配后的轴系图。具体实施方式下面通过实施例，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。参见图1，本技术实施例支持的分布交互通用测绘仪主机1包括数据采集系统1.1、分布交互通信系统1.2、数据处理系统1.3、莫氏锥度公口端同轴接口1.4。具体实施时，可将数据采集系统1.1、分布交互通信系统1.2、数据处理系统1.3设置在分布交互通用测绘仪主机1的外壳内，莫氏锥度公口端同轴接口1.4连接分布交互通用测绘仪主机1的外壳，通常设置于外壳下方。所述数据采集系统1.1包括全球定位单元、内置式三维姿态单元、自动成像单元、测距单元；所述分布交互通信系统1.2包括蓝牙通信单元1.2.1、电台通信单元1.2.2、公网通信单元1.2.3、cors差分通信单元1.2.4，具体实施时，还可以利用公用通信网连接利用远程的通信平台1.2.5，因此可视为分布交互通信系统1.2还包括通信平台1.2.5；所述数据处理系统1.3包括中央处理器1.3.1、人机交互单元1.3.3、电源单元1.3.2，具体实施时，还可以利用公用通信网连接利用远程的云计算单元1.3.4分担运算任务，因此可视为数据处理系统1.3还包括云计算单元1.3.4。所述外置式三维姿态系统2采用支架式三维姿态系统2.1。为实施参考起见，先介绍实施例中分布交互通用测绘仪主机1的具体实现：1）所述数据采集系统1.1的构成、工作原理和功能实现方法：A.全球定位单元的构成、工作原理和功能实现方法所述全球定位单元包括全球定位天线1.1.1.1和全球定位系统接收机板卡1.1.1.2。全球定位单元是多芯合一的工作单元，包括GPS、北斗、伽利略、GLONASS、SBAS中的部分或全部，具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支架式三维姿态系统，其特征在于： 所述支架式三维姿态系统（2.1）包括同轴接口单元（2.1.1）、仰俯运动单元、航向运动单元、整平单元、蓝牙通信单元（2.1.5）、微机板（2.1.6）和支架（2.1.7）；所述同轴接口单元（2.1.1）安装在横曲轴（2.1.2.1）上；所述仰俯运动单元包括横曲轴（2.1.2.1）、仰俯角度编码器（2.1.2.2）；横曲轴（2.1.2.1）安装在支架（2.1.7）上，仰俯角度编码器（2.1.2.3）安装在横曲轴（2.1.2.1）的中轴线上；所述航向运动单元包括竖轴（2.1.3.1）、航向角度编码器（2.1.3.2）；竖轴（2.1.3.1）安装在支架（2.1.7）上，航向角度编码器（2.1.3.2）安装在竖轴（2.1.3.1）上；所述整平单元包括调节螺杆组和电子水泡，整平单元安装在支架（2.1.7）上；所述仰俯角度编码器（2.1.2.3）、航向角度编码器（2.1.3.2）、电子水泡、蓝牙通信单元（2.1.5）连接在微机板（2.1.6）上。

【技术特征摘要】
1.一种支架式三维姿态系统，其特征在于：所述支架式三维姿态系统（2.1）包括同轴接口单元（2.1.1）、仰俯运动单元、航向运动单元、整平单元、蓝牙通信单元（2.1.5）、微机板（2.1.6）和支架（2.1.7）；所述同轴接口单元（2.1.1）安装在横曲轴（2.1.2.1）上；所述仰俯运动单元包括横曲轴（2.1.2.1）、仰俯角度编码器（2.1.2.2）；横曲轴（2.1.2.1）安装在支架（2.1.7）上，仰俯角度编码器（2.1.2.3）安装在横曲轴（2.1.2.1）的中轴线上；所述航向运动单元包括竖轴（2.1.3.1）、航向角度编码器（2.1.3.2）；竖轴（2.1.3.1）安装在支架（2.1.7）上，航向角度编码器（2.1.3.2）安装在竖轴（2.1.3.1）上；所述整平单元包括调节螺杆组和电子水泡，整平单元安装在支架（2.1.7）上；所述仰俯角度编码器（2.1.2.3）、航向角度编码器（2.1.3.2）、电子水泡、蓝...

【专利技术属性】
技术研发人员：许凯华，
申请(专利权)人：许凯华，
类型：新型
国别省市：湖北;42