一种实时无线测距装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种实时无线测距装置，包括水准仪以及均与水准仪配合的前视水准尺和后视水准尺，前视水准尺上安装有前视棱镜，后视水准尺上安装有后视棱镜，水准仪顶部中心位置安装有用于分别无线探测前视棱镜和后视棱镜的方位及距离的无线测距器，无线测距器包括主处理器以及均与主处理器相接的存储器和计时器，主处理器的输出端接有用于向前视棱镜和后视棱镜无线发射电磁波信号的雷达发射器，主处理器的输入端接有依次连接的接收天线、滤波器、信号放大器和解调器。本实用新型专利技术设计新颖，可实时快速的测量水准仪与水准尺前后视距，精度高，避免先瞄准仪器，再测距带来的测量麻烦，同时避免人工测量带来的误差导致前后视距差超限。

【技术实现步骤摘要】
一种实时无线测距装置
本技术属于无线测距
，具体涉及一种实时无线测距装置。
技术介绍
目前，水准测量仍是测量高程的主要手段。在传统的国家水准测量规范中，考虑到大气折光误差、i角误差以及地球曲率对高程精度的影响，均要求测站前后视距差及前后视距累积差控制在国家等级水准测量视距要求范围内。外业中通常用皮尺、测绳、量步等方法保证前后视距基本相等，尤其在待测路线存在自然或者人为因素障碍，如沟壑、胡泊，建筑等时，极大地降低水准测量的效率及精度。另外，相对于光学水准仪，光电传感器在测量速度快和精度高等方面有很大的提高，但是没有改变前后视距基本相等的工作方式，依旧存在很大的困难。目前激光测距成为测量前后视距的主要手段，但是在每次移动后，都需要通过瞄准，测距，架设仪器，直到满足精度要求，耗费时间和降低工作效率。因此，现如今缺少一种结构简单、携带方便、设计合理、响应快的实时无线测距装置，通过实时测量前后视距，可以解决先瞄准仪器，再测距的麻烦，快速确定水准仪和尺子距离，不需要考虑由于测量误差导致前后视距差超限，使得精度有很大的提高，满足国家各等级水准测量的要求，可作为检查数据的指标。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种实时无线测距装置，其设计新颖合理，可实时快速的测量水准仪与水准尺前后视距，精度高，避免先瞄准仪器，再测距带来的测量麻烦，同时避免人工测量带来的误差导致前后视距差超限，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种实时无线测距装置，其特征在于：包括水准仪以及均与水准仪配合的前视水准尺和后视水准尺，前视水准尺的顶端安装有前视棱镜，后视水准尺的顶端安装有后视棱镜，水准仪顶部中心位置安装有用于分别无线探测前视棱镜和后视棱镜的方位及距离的无线测距器，无线测距器包括主处理器以及均与主处理器相接的存储器和计时器，主处理器的输出端接有用于向前视棱镜和后视棱镜无线发射电磁波信号的雷达发射器，主处理器的输入端接有雷达接收调理器，所述雷达接收调理器包括依次连接的接收天线、滤波器、信号放大器和解调器。上述的一种实时无线测距装置，其特征在于：所述水准仪底部设置有用于支撑水准仪的三脚架。上述的一种实时无线测距装置，其特征在于：所述主处理器的输出端接有用于显示水准尺与水准仪的水平间距的显示器。上述的一种实时无线测距装置，其特征在于：所述滤波器为带通滤波器。上述的一种实时无线测距装置，其特征在于：所述计时器为计时器TDC-GP2。上述的一种实时无线测距装置，其特征在于：所述主处理器为TM87PS38N微处理器。上述的一种实时无线测距装置，其特征在于：所述TM87PS38N微处理器上连接有用于指示雷达发射器发射信号的发射指示灯和用于指示所述雷达接收调理器接收信号的接收指示灯。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过在前视水准尺和后视水准尺的顶端分别安装棱镜，用于反射雷达信号，前视水准尺和后视水准尺的使用不受环境地势的限制，使用灵活方便，便于推广使用。2、本技术通过在水准仪的顶部中心位置安装无线测距器，采用雷达探测的方式无线向前视棱镜和后视棱镜发射无线探测信号，获取前视棱镜和后视棱镜的距离以及雷达信号的俯仰角，利用，主控制器与计时器的配合统计雷达信号往返的时间，便于计算水准仪与前视水准尺和后视水准尺的前后视距，数据获取精准，精度高，满足国家各等级水准测量的要求，可靠稳定，使用效果好。3、本技术设计新颖合理，通过接收天线接收雷达的电磁信号并将该电磁信号转换为电流信号，采用滤波器去除接收信号中的干扰，通过信号放大器对有用信号进行信号放大，满足主处理器信号处理的要求，便于推广使用。综上所述，本技术设计新颖合理，可实时快速的测量水准仪与水准尺前后视距，精度高，避免先瞄准仪器，再测距带来的测量麻烦，同时避免人工测量带来的误差导致前后视距差超限，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—水准仪；2—前视水准尺；3—后视水准尺；4—三脚架；5—无线测距器；5-1—雷达发射器；5-2—主处理器；5-3—接收天线；5-4—滤波器；5-5—信号放大器；5-6—解调器；5-7—显示器；5-8—存储器；5-9—计时器；6—前视棱镜；7—后视棱镜。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括水准仪1以及均与水准仪1配合的前视水准尺2和后视水准尺3，前视水准尺2的顶端安装有前视棱镜6，后视水准尺3的顶端安装有后视棱镜7，水准仪1顶部中心位置安装有用于分别无线探测前视棱镜6和后视棱镜7的方位及距离的无线测距器5，无线测距器5包括主处理器5-2以及均与主处理器5-2相接的存储器5-8和计时器5-9，主处理器5-2的输出端接有用于向前视棱镜6和后视棱镜7无线发射电磁波信号的雷达发射器5-1，主处理器5-2的输入端接有雷达接收调理器，所述雷达接收调理器包括依次连接的接收天线5-3、滤波器5-4、信号放大器5-5和解调器5-6。需要说明的是，水准仪1以及均与水准仪1配合的前视水准尺2和后视水准尺3是水准测量中测量高程的必要设备，在前视水准尺2的顶端安装前视棱镜6，在后视水准尺3的顶端安装后视棱镜7的目的是为了便于与水准仪1顶部中心位置安装的无线测距器5进行无线配合，避免传统的测量中先瞄准前视水准尺2和后视水准尺3，再测距的麻烦过程，无线测距器5的中主处理器5-2的输出端接有用于向前视棱镜6和后视棱镜7无线发射电磁波信号的雷达发射器5-1，雷达探测的优势在于可测量距离的同时获取雷达信号的俯仰角，实际使用中，雷达是利用目标物体对无线电波的反射特征来发现目标物体和测定目标物体的位置，可通过存储器5-8预先存储棱镜对无线电波的反射幅值和信号频段，当雷达接收调理器探测到与存储器5-8中预先存储的反射特征一致时，判定棱镜位置；主处理器5-2的输入端接有雷达接收调理器是为了接收雷达发射器5-1发射的电磁信号的回波信号，同时主处理器5-2上连接有计时器5-9可记录雷达信号往返的时间，无线电磁波传播速度为光速，如图1所示，水准仪1与前视水准尺2的前视距L1＝H1cosa1-X，水准仪1与后视水准尺3的后视距L2＝H2cosa2-X，其中，H1为主处理器5-2驱动雷达发射器5-1至主处理器5-2接收雷达接收调理器时计时器5-9所记录的前视棱镜6的探测时间差值与光速的乘积的半值，H2为主处理器5-2驱动雷达发射器5-1至主处理器5-2接收雷达接收调理器时计时器5-9所记录的后视棱镜7的探测时间差值与光速的乘积的半值，a1为雷达发射器5-1发射至前视棱镜6的雷达信号与水平面的夹角，a2为雷达发射器5-1发射至后视棱镜7的雷达信号与水平面的夹角，X为水准仪1宽度的半值；可通过前视距L1和后视距L2的差值确定前后视距差是否超限。所述雷达接收调理器包括依次连接的接收天线5-3、滤波器5-4、信号放大器5-5和解调器5-6，其中，接收天线5-3可接收雷达的电磁信号并将该电磁信号转换为电流信号，采用滤波器去除接收信号中的干扰，通过信号放大器5-5对有用信号进行信号放大，采用解调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时无线测距装置，其特征在于：包括水准仪(1)、以及均与水准仪(1)配合的前视水准尺(2)和后视水准尺(3)，前视水准尺(2)的顶端安装有前视棱镜(6)，后视水准尺(3)的顶端安装有后视棱镜(7)，水准仪(1)顶部中心位置安装有用于分别无线探测前视棱镜(6)和后视棱镜(7)的方位及距离的无线测距器(5)，无线测距器(5)包括主处理器(5‑2)以及均与主处理器(5‑2)相接的存储器(5‑8)和计时器(5‑9)，主处理器(5‑2)的输出端接有用于向前视棱镜(6)和后视棱镜(7)无线发射电磁波信号的雷达发射器(5‑1)，主处理器(5‑2)的输入端接有雷达接收调理器，所述雷达接收调理器包括依次连接的接收天线(5‑3)、滤波器(5‑4)、信号放大器(5‑5)和解调器(5‑6)。

【技术特征摘要】
1.一种实时无线测距装置，其特征在于：包括水准仪(1)、以及均与水准仪(1)配合的前视水准尺(2)和后视水准尺(3)，前视水准尺(2)的顶端安装有前视棱镜(6)，后视水准尺(3)的顶端安装有后视棱镜(7)，水准仪(1)顶部中心位置安装有用于分别无线探测前视棱镜(6)和后视棱镜(7)的方位及距离的无线测距器(5)，无线测距器(5)包括主处理器(5-2)以及均与主处理器(5-2)相接的存储器(5-8)和计时器(5-9)，主处理器(5-2)的输出端接有用于向前视棱镜(6)和后视棱镜(7)无线发射电磁波信号的雷达发射器(5-1)，主处理器(5-2)的输入端接有雷达接收调理器，所述雷达接收调理器包括依次连接的接收天线(5-3)、滤波器(5-4)、信号放大器(5-5)和解调器(5-6)。2.按照权利要求1所述的一种实时无线测距装...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜友谊，曾致，郭鑫，胡亚轩，宋尚武，刘鹏，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61