一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法，包括第一卫星导航差分接收机、距离第一卫星导航差分接收机设定位置处的第二卫星导航差分接收机、瞄准器及激光测距仪，第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机相连接的轴线，与瞄准器的光轴、激光测距仪的光轴相互平行；还包括有控制器，控制器与第一卫星导航差分接收机、激光测距仪通信连接。其中，瞄准器用来实现对目标的观瞄，激光测距仪完成观测点到目标距离的测定，卫星导航差分接收机完成自身三维位置的测定，本发明专利技术的方法可以很容易的获得被观测目标的精确位置，提高了目标位置测定的效率，方便对目标的分析与研究，为军事侦察、野外目标物的检测奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法
本专利技术属于测量
，特别涉及一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法。
技术介绍
在野外大地测量工作等需要对不易接近的目标进行定位，在对不易接近的目标的实际观测中，多采用激光测距仪、红外热像仪等观测仪器。其中，激光测距仪是利用激光的某个参数实现对目标距离测量的仪器，激光测距范围约为3.5～5000米，通过计算发射光束和由目标反射的接收光束的时间差(相位差)来检测距离，在测量精度上，激光测距仪普遍可达到米级，一些专业的测量级产品可达到亚米级、毫米级，但是这种方式仅能得到观测平台到目标的距离，无法获得目标的精确位置，如果需要得到目标的精确位置，需要借助多点测量的手段，实现起来较为麻烦和不易；另外，有些人在上述方案的基础上，额外集成地磁和陀螺仪等设备获得经纬辅助信息，从而计算出目标位置，实现对目标的测定，而高精度的陀螺仪价格昂贵，动态性能好的又比较笨重，不易于携带。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于观瞄测定目标位置的装置和方法，用于解决现有技术中对目标位置的测量不精确的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术还提供了一种基于观瞄测定目标位置的装置，包括以下技术方案：装置方案一，一种基于观瞄测定目标位置的装置，包括第一卫星导航差分接收机、第二卫星导航差分接收机、瞄准器及激光测距仪，所述第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机相连接的轴线，与瞄准器的光轴、激光测距仪的光轴相互平行；还包括有控制器，所述控制器与所述第一卫星导航差分接收机、所述激光测距仪通信连接。装置方案二，在装置方案一的基础上，还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器连接。装置方案三、装置方案四，分别在装置方案一或装置方案二的基础上，所述控制器为CPU。装置方案五、装置方案六，分别在装置方案三或装置方案四的基础上，所述显示屏为数字屏。装置方案七、装置方案八，分别在装置方案三或装置方案四的基础上，所述显示屏为液晶屏。本专利技术还提供了一种基于观瞄测定目标位置的方法，包括以下技术方案：方法方案一，一种基于观瞄测定目标位置的方法，包括如下步骤：1)分别获取第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机的位置信息，并获取第一卫星导航差分接收机与第二卫星导航差分接收机的之间的距离、激光测距仪与目标之间的距离及第一卫星导航差分接收机与激光测距仪之间的距离；2)根据获取的第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机的位置信息及第一卫星导航差分接收机与第二卫星导航差分接收机的之间的距离，以第一卫星导航差分接收机所在的位置为基准点，以第二卫星导航差分接收机所在的位置为移动点，计算所述基准点和移动点的连线与三维坐标系之间的夹角；3)根据激光测距仪与目标之间的距离、第一卫星导航差分接收机与激光测距仪之间的距离、及基准点与标准点的连线与三维坐标系之间的角度，计算目标在三维坐标系下的位置。方法方案二，在方法方案一的基础上，所述基准点和移动点的连线与三维坐标系之间的夹角的表达式为：其中，α为基准点和移动点的连线与X轴之间的夹角，β为基准点和移动点的连线与Y轴之间的夹角，γ为基准点和移动点的连线与Z轴之间的夹角，L为第一卫星导航差分接收机与第二卫星导航差分接收机的之间的距离，XA、YA、ZA分别是基准点在X轴、Y轴、Z轴上的位置，XB、YB、ZB分别是第二卫星导航差分接收机对应的点在X轴、Y轴、Z轴上的位置。方法方案三，在方法方案二的基础上，所述目标在三维坐标系下的位置的表达式为：X0＝(SL+d)sinαY0＝(SL+d)sinβZ0＝(SL+d)sinγ其中，X0为目标在X轴上的位置，Y0为目标在Y轴上的位置，Z0为目标在Z轴上的位置，SL为激光测距仪与目标之间的距离，d为第一卫星导航差分接收机与激光测距仪之间的距离。方法方案四、方法方案五和方法方案六，分别在方法方案一、方法方案二或方法方案三的基础上，目标位置计算完成后，将目标位置进行显示。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用集成瞄准器、两台卫星导航差分接收机和激光测距仪，瞄准器用来实现对目标的观瞄，激光测距仪完成观测点到目标距离的测定，卫星导航差分接收机完成自身三维位置的测定，根据上述的数据计算目标的位置，本专利技术的方法可以很容易的获得被观测目标的精确位置，提高了目标位置测定的效率，方便对目标的分析与研究，为野外目标物的检测奠定了基础。附图说明图1为观瞄测定目标精确位置装置组成框图；图2为观瞄测定目标装置主要组成部件安装示意图；图3为观瞄装置到目标关键测量量值的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明：一种基于观瞄测定目标位置的装置，如图1所示，包括瞄准器、激光测距仪、第一卫星导航差分接收机(对应图1中的差分接收机A)，第二卫星导航差分接收机(对应图1中的差分接收机B)，还包括有控制器以及集成在控制器内部的显示屏，控制器与第一卫星导航差分接收机、激光测距仪通过通信接口连接。本实施例中的瞄准器包括光学瞄准器、光电瞄准器或激光瞄准器；卫星导航差分接收机是接受全球定位系统(GPS或北斗等卫星定位系统)卫星信号并确定地面空间位置的仪器，全球定位导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源，卫星导航差分接收机采用了差分技术，差分技术是一种改进无线电导航系统定位精度的技术，通过确定已知位置的定位误差，随后将该误差或校正因子发送给相同地理区域内使用同一个无线电导航系统信号源的用户，差分技术有位置差分、伪距差分及载波相应差分技术，分别可得到米级、亚米级、厘米级的相对定位精度，可应用于高精度定位系统中。如图2所示的安装结构图，包括第一卫星导航差分接收机1(对应图中的差分接收机A)、距离第一卫星导航差分接收机的设定位置处设置有第二卫星导航差分接收机2(对应图中的差分接收机B)，瞄准器3、激光测距仪4，第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机相连接形成的轴线与瞄准器的光轴、激光测距仪的光轴相互平行；为了保证相对测量的精度，第一卫星导航差分接收机与第二卫星导航差分接收机的距离L保持在1米或1米以上，不过两者之间的距离也可以小于1米，根据具体选用的卫星导航差分接收机的性能要求来确定。瞄准器的长度可以较短，只要保证卫星导航差分接收机安装支架不影响观瞄线即可，假设第一卫星导航差分接收机到激光测距仪的距离为d，第一卫星导航差分接收机到激光测距仪的距离d可以与上述两个卫星导航差分接收机的距离L等长，也可以为0，即直接放置在第一卫星导航差分接收机的正下方，观瞄装置完成后，可以直接测量L和d的大小，L和d为固定物理尺寸值。其中，瞄准器用来实现对目标的观瞄，与其他功能模块无电接口，激光测距仪用来测定观测点到目标的距离，两台卫星导航差分接收机用来测定自身的坐标下的三维位置，该坐标为大地坐标系或者其他坐标系。当观测者使用瞄准器瞄准目标后，激光探测仪测定观测点到目标的距离，第一卫星导航差分接收机及第二卫星导航差分接收机分别测量自身的位置信息，最后在计算出目标的位置时，需要将计算得到的目标的位置在显示屏上进行显示，本实施例的显示屏与控制器连接，且显示屏集成在控制器内部，作为其他实施方式也可以设置在控制器外部，只要保证与控制器连接即可。本实施例的控制器为CPU、单片机、DSP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于观瞄测定目标位置的装置，其特征在于，包括第一卫星导航差分接收机、距离所述第一卫星导航差分接收机设定位置处的第二卫星导航差分接收机、瞄准器及激光测距仪，所述第一卫星导航差分接收机和所述第二卫星导航差分接收机相连接的轴线，与瞄准器的光轴、激光测距仪的光轴相互平行；还包括有控制器，所述控制器与所述第一卫星导航差分接收机、所述激光测距仪通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于观瞄测定目标位置的装置，其特征在于，包括第一卫星导航差分接收机、距离所述第一卫星导航差分接收机设定位置处的第二卫星导航差分接收机、瞄准器及激光测距仪，所述第一卫星导航差分接收机和所述第二卫星导航差分接收机相连接的轴线，与瞄准器的光轴、激光测距仪的光轴相互平行；还包括有控制器，所述控制器与所述第一卫星导航差分接收机、所述激光测距仪通信连接。2.根据权利要求1所述的基于观瞄测定目标位置的装置，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器连接。3.根据权利要求1或2所述的基于观瞄测定目标位置的装置，其特征在于，所述控制器为CPU。4.根据权利要求3所述的基于观瞄测定目标位置的装置，其特征在于，所述显示屏为数字屏。5.根据权利要求3所述的基于观瞄测定目标位置的装置，其特征在于，所述显示屏为液晶屏。6.一种基于观瞄测定目标位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)分别获取第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机的位置信息，并获取第一卫星导航差分接收机与第二卫星导航差分接收机的之间的距离、激光测距仪与目标之间的距离及第一卫星导航差分接收机与激光测距仪之间的距离；2)根据获取的第一卫星导航差分接收机和第二卫星导航差分接收机的位置信息及第一卫星导航差分接收机与第二卫星导航差分接收机的之间的距离，以第一卫星导航差分接收机所在的位置为基准点，以第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水忠，孟晶，陈腾，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41