JPH08178652A - Surveying device - Google Patents
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- JPH08178652A JPH08178652A JP32211194A JP32211194A JPH08178652A JP H08178652 A JPH08178652 A JP H08178652A JP 32211194 A JP32211194 A JP 32211194A JP 32211194 A JP32211194 A JP 32211194A JP H08178652 A JPH08178652 A JP H08178652A
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、原点装置から測点装
置に向けて光を照射し、測点装置からの反射光を受光す
ることによって、原点から測点までの方位および距離を
測定する測量装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures the azimuth and distance from an origin to a measuring point by irradiating light from the originating device to the measuring apparatus and receiving reflected light from the measuring apparatus. Regarding surveying equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】光線を用いて原点と測点との間の方位お
よび距離を測定する装置が実用化されている。この装置
は、測点に設置され反射プリズムを備えた測点装置と、
原点に設置され変調された光を測点装置に照射する原点
装置からなっており、原点装置の望遠鏡が測点装置の反
射プリズムを視野の中心に捉えることによってその方位
を測定し、原点装置が測点へ照射した光の反射光を受光
し、その変調信号位相を検出することによって原点から
測点までの距離を測定するものである。2. Description of the Related Art An apparatus for measuring a direction and a distance between an origin and a measuring point by using a light beam has been put into practical use. This device is a measuring device equipped with a reflecting prism installed at the measuring station,
It consists of an origin device that is installed at the origin and emits modulated light to the point measuring device.The telescope of the origin device measures the azimuth by capturing the reflecting prism of the point measuring device at the center of the field of view. The distance from the origin to the measuring point is measured by receiving the reflected light of the light applied to the measuring point and detecting the modulation signal phase thereof.
【0003】一般的な測量現場においては、1つの原点
に対する複数の測点の方位・距離を測量することが一般
的である。この場合、従来は、測点装置を複数の測点間
に移動させる係員と、原点装置を担当し、各測点に測点
装置が設置されたとき、原点装置の望遠鏡(発光・受光
部)をその方向に向ける係員とが必要であった。In a general survey site, it is common to survey the azimuths and distances of a plurality of survey points with respect to one origin. In this case, conventionally, a person who moves the measuring device between a plurality of measuring points and an origin device are in charge, and when the measuring device is installed at each measuring point, a telescope (light emitting / receiving unit) of the origin device It was necessary to have a staff member to turn the direction.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記1つの原
点を中心に複数の測点を測量する場合、原点装置は移動
させる必要がないが、望遠鏡を測点装置に向けるために
係員が一人必要であった。これを自動化して伝送装置担
当の係員を不要にするため、自動追尾機能を備えたトー
タルステーションが実用化されている。自動追尾機能と
は、測点装置の反射プリズムが望遠鏡の視野の中心から
外れたときこれが視野の中心になるように自動的に望遠
鏡の方向を変える機能である。However, when surveying a plurality of measuring points around the above-mentioned one origin, it is not necessary to move the origin device, but one person is required to direct the telescope to the measuring device. Met. In order to automate this and eliminate the staff in charge of the transmission device, a total station equipped with an automatic tracking function has been put into practical use. The automatic tracking function is a function of automatically changing the direction of the telescope so that when the reflection prism of the point measuring device deviates from the center of the field of view of the telescope, it becomes the center of the field of view.
【0005】これにより、測点装置の移動に原点装置の
望遠鏡が従動するため、原点側の係員が不要になる。し
かし、自動追尾機能を働かせるためには、測点装置が原
点装置の望遠鏡の視野から外れないようにゆっくり移動
させる必要があり、もし、望遠鏡の視野から外れた場合
には、それ以後、原点装置は測点装置を捕捉することが
できず自動追尾を維持することができない問題点があっ
た。また、測点−原点間の視界は必ず確保されている必
要があるが、測点装置を複数の測点間を運搬移動してい
るとき、その移動経路の全てで原点装置に対する視界が
確保されているとは限らない。このため、測定側装置が
原点装置に対する視界のない場所を通過する場合には、
これによって追尾機能が外れてしまい、それ以後原点装
置は測点装置を捕捉することができない欠点があった。As a result, since the telescope of the origin device is driven by the movement of the point measuring device, a staff member on the origin side becomes unnecessary. However, in order for the automatic tracking function to work, it is necessary to move the point measuring device slowly so that it does not fall out of the field of view of the origin device. Has a problem in that it cannot capture the point measuring device and maintain automatic tracking. In addition, the field of view between the station and the origin must always be secured, but when the station is being transported between multiple stations, the field of view for the origin is secured on all of its movement paths. Not necessarily. Therefore, when the measurement side device passes a place where there is no view to the origin device,
As a result, the tracking function is lost, and the origin device cannot capture the point measuring device after that.
【0006】この発明は、GPS測位により、原点装置
から測点装置への概略方位を把握することで、測点装置
が原点装置の視界から外れても自動的に捕捉することが
できる測量装置を提供することを目的とする。The present invention provides a surveying device capable of automatically capturing even if the point measuring device is out of the field of view of the origin device by grasping the approximate direction from the origin device to the point measuring device by GPS positioning. The purpose is to provide.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、測点に設置
され反射用プリズムを備えた測点装置と、原点に設置さ
れ発光・受光部を前記反射用プリズムに向けて光を照射
し、その反射光を受光することによって原点と測点との
方位および距離を計測する原点装置とからなる測量装置
において、前記測点装置に、GPS信号を受信して該測
点装置の位置を表す測点装置位置情報を出力するGPS
受信機を設けるとともに、該測点装置位置情報を前記原
点装置に送信する通信装置を設け、前記原点装置に、前
記発光・受光部の方向を変える駆動部と、GPS信号を
受信して該原点装置の位置を表す原点装置位置情報を出
力するGPS受信機と、前記測点装置から送られてくる
測点装置位置情報を受信する通信装置と、前記原点装置
位置情報と測点装置位置情報に基づいて自己から測点装
置への方位を算出する方位算出手段と、該方位算出手段
が算出した方位に前記発光・受光部が向くように前記駆
動部を駆動する駆動制御手段とを設けたことを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided a point measuring device which is installed at a measuring point and has a reflecting prism, and a light emitting / receiving section which is installed at an origin point and irradiates light toward the reflecting prism. A surveying device comprising an origin device for measuring the azimuth and distance between an origin and a measuring point by receiving the reflected light, the measuring device receiving a GPS signal to measure the position of the measuring device. GPS that outputs point device position information
In addition to providing a receiver, a communication device for transmitting the position information of the point measuring device to the origin device is provided, and the origin device receives the GPS signal from the driving unit that changes the direction of the light emitting / receiving unit and the origin. A GPS receiver that outputs origin device position information indicating the position of the device, a communication device that receives the position measuring device position information sent from the point measuring device, and the origin device position information and the position measuring device position information. Azimuth calculating means for calculating the azimuth from itself to the point measuring device, and drive control means for driving the driving part so that the light emitting / receiving parts face the azimuth calculated by the azimuth calculating means. Is characterized by.
【0008】[0008]
【作用】この発明の測量装置は、原点装置と測点装置か
らなる。測点装置は、反射プリズム,GPS受信機およ
び通信装置を備えており、GPS受信機で測定した測点
装置位置情報を通信装置を用いて原点装置に送信する。
原点装置は、発光・受光装置,GPS受信機および通信
装置を備えており、発光装置が前記測点装置の反射プリ
ズムに対して光を照射し、受光装置がその反射光を受光
することによって測点(測点装置)までの距離・方位を
測定する。さらに、この発光・受光装置が正しく測点装
置に向くように駆動装置が発光・受光装置の向きを調整
する。駆動装置の駆動制御は駆動制御装置が行うが、原
点装置から測点装置への方位はGPS差動測位によって
求める。すなわち、上述したように、測点装置はGPS
測位した測点装置位置情報を通信装置を用いて原点装置
に送信する。原点装置は、これを通信装置を用いて受信
するとともに、自己の位置(原点装置位置情報)をGP
S受信機で測位し、この測点装置位置情報と原点装置位
置情報に基づいて測点装置への方位を算出する。これに
より、測点装置が原点装置の望遠鏡の視野から外れて
も、また、移動中の測点装置と原点装置との間に遮蔽物
が存在して見えなくなっても、原点装置は測点装置を見
失うことがなく、測点装置を捕捉することができる。こ
れにより、原点装置が全く無人でも確実に原点装置が測
点装置を捕捉・追尾することができる。The surveying device of the present invention comprises an origin device and a measuring device. The point measuring device includes a reflection prism, a GPS receiver, and a communication device, and transmits the position measuring device position information measured by the GPS receiver to the origin device using the communication device.
The origin device includes a light emitting / receiving device, a GPS receiver, and a communication device. The light emitting device irradiates the reflecting prism of the point measuring device with light, and the light receiving device receives the reflected light to perform measurement. Measure the distance and direction to a point (point measuring device). Further, the driving device adjusts the direction of the light emitting / receiving device so that the light emitting / receiving device is correctly oriented to the point measuring device. The drive control of the drive device is performed by the drive control device, and the azimuth from the origin device to the point measuring device is obtained by GPS differential positioning. That is, as described above, the point measuring device uses the GPS
The position information of the measured point device that has been positioned is transmitted to the origin device using the communication device. The origin device receives this using a communication device and at the same time receives its own position (origin device position information) from the GP.
Positioning is performed by the S receiver, and the azimuth toward the measuring point device is calculated based on the measuring point device position information and the origin point device position information. As a result, even if the point measuring device is out of the field of view of the telescope of the origin device, or even if there is a shield between the moving point measuring device and the origin device, the origin device cannot be seen. It is possible to capture a point measuring device without losing sight of it. As a result, even if the origin device is completely unattended, the origin device can reliably capture and track the point measuring device.
【0009】なお、測点装置から原点装置へ送信する測
点装置位置情報としては、単独測位結果の測点装置の位
置座標を送信し、原点装置で単純な差動測位によって測
点装置への方位を求めるようにしてもよく、また、GP
S受信機が出力するC/Aコードの位相角データや搬送
波の位相積算値などのいわゆる生データをそのまま送
り、原点装置において測点装置および原点装置のこれら
生データを総合して相対測位することにより方位を求め
るようにしてもよい。As the position measuring device position information transmitted from the measuring device to the origin device, the position coordinates of the measuring device of the independent positioning result are transmitted, and the origin device transmits to the measuring device by a simple differential positioning. The direction may be calculated, and the GP
The so-called raw data such as the phase angle data of the C / A code and the phase integrated value of the carrier wave output by the S receiver are sent as they are, and the raw data of the point measuring device and the raw device are combined for relative positioning in the home device. The azimuth may be obtained by
【0010】[0010]
【実施例】図1はこの発明の実施例である測量装置の設
置状態を示す図である。また、図2は測量装置の原点装
置(トータルステーション)1および測点装置2の概略
の外観図である。また、図3はトータルステーションの
ブロック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an installation state of a surveying instrument according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic external view of an origin device (total station) 1 and a point measuring device 2 of the surveying device. Further, FIG. 3 is a block diagram of the total station.
【0011】原点装置であるトータルステーション1は
原点上に設置される。原点としては、水準点や三角点を
選択すればよいが、適地にそれがない場合には、適地に
基準点を設け、この基準点の位置を水準点や三角点から
測量して原点とする。The total station 1, which is an origin device, is installed on the origin. As the origin, a standard point or a triangular point may be selected, but if it does not exist in a suitable place, a reference point is provided in the suitable place, and the position of this reference point is measured from the standard point and the triangular point to be the origin. .
【0012】測点装置は測点上に設置される。測点は原
点の周囲に複数設定されているものとする。測点装置は
3個の反射プリズム21を備え、設置時にはこの反射プ
リズムが原点方向を向くように設置される。ただし、こ
の反射プリズムはそれぞれが円錐形または多角錘形をな
しており、その底面が前面を向けて取り付けられている
ため、ほぼ原点方向を向いていれば原点から来た光線を
正しく原点に向けて反射することができる。測点装置の
上部(反射プリズムの上)にはGPSアンテナ22が設
置されている。また、反射プリズム21の背後には制御
部20が設置されている。制御部20内にはGPS受信
機20aおよび通信装置20bが収納されている。な
お、通信装置20bの通信アンテナ23は測点装置の回
転基台25の前面(原点装置に向く側)の側部に設けら
れている。これは、アンテナを常に原点側に位置させ、
且つ、GPSアンテナ22の視界の邪魔にならないよう
にするためである。さらに、制御部20には測量スター
トスイッチ24が接続されている。GPS受信機20a
はGPS衛星が発信するGPS信号を受信してこの測位
装置の位置座標(測点装置座標)を求める。この座標
は、GPS座標系の座標である。すなわち、地球中心を
原点とし、グリニッジ子午線と赤道との交点をx軸,東
経90度線と赤道との交点をy軸,北極方向の回転軸を
z軸とする直交座標である。通信装置20bはGPS受
信機20aが測位した測点装置座標をトータルステーシ
ョン1に送信するとともに、測量スタートスイッチ24
のオン信号を測量スタート信号としてトータルステーシ
ョン1に送信する。The point measuring device is installed on the measuring point. It is assumed that multiple measurement points are set around the origin. The point measuring device is provided with three reflecting prisms 21, and the reflecting prisms are installed so as to face the origin when installed. However, each of the reflecting prisms has a conical shape or a polygonal pyramid shape, and the bottom surface is attached with the front side facing, so if it is oriented almost to the origin, the rays coming from the origin will be correctly directed to the origin. Can be reflected. A GPS antenna 22 is installed above the measuring device (on the reflecting prism). Further, the control unit 20 is installed behind the reflection prism 21. A GPS receiver 20a and a communication device 20b are housed in the control unit 20. The communication antenna 23 of the communication device 20b is provided on the side of the front surface (side facing the origin device) of the rotary base 25 of the point measuring device. This is because the antenna is always on the origin side,
In addition, it is for the purpose of not hindering the view of the GPS antenna 22. Further, a survey start switch 24 is connected to the control unit 20. GPS receiver 20a
Receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite and obtains the position coordinates (pointing device coordinates) of this positioning device. These coordinates are the coordinates of the GPS coordinate system. That is, the coordinates are orthogonal with the origin at the center of the earth, the x-axis at the intersection of the Greenwich meridian and the equator, the y-axis at the intersection of the 90 ° east longitude line and the equator, and the z-axis at the rotation axis in the North Pole direction. The communication device 20b transmits the coordinates of the measuring device measured by the GPS receiver 20a to the total station 1, and the survey start switch 24
Is transmitted to the total station 1 as a survey start signal.
【0013】この測点装置を担当する係員は、まず、測
点装置を測点上に正しく設置する。この設置は、従来よ
り周知のさげ振りや光学求心装置を用いて行う。このの
ち、反射プリズム20を原点装置に向け、測定条件が整
ったのち、測量スタートスイッチ24をオンする。スタ
ートスイッチ24のオンは、通信装置20bを介して測
量スタート信号として原点装置に送信される。この測量
スタート信号を受信したトータルステーション1は測量
動作をスタートする。The staff member in charge of this point measuring device first installs the point measuring device correctly on the measuring point. This installation is performed by using a swinging motion or an optical centripetal device which is well known in the related art. After that, the reflecting prism 20 is directed to the origin device, and after the measurement conditions are satisfied, the survey start switch 24 is turned on. The turn-on of the start switch 24 is transmitted to the origin device as a survey start signal via the communication device 20b. Upon receiving this survey start signal, the total station 1 starts the survey operation.
【0014】トータルステーション1は、原点上に水
平、且つ、装置内に設定されている方向と実際の方向と
が一致するように設置される。トータルステーション1
は、水平駆動部15上に設置されたアーチ状の本体部1
0と、アーチ状の本体部10の内部に縦方向に回転可能
に設けられた可動部11とを有している。可動部11は
垂直駆動部16によって本体部10に回転可能に支持さ
れている。したがって、可動部11は水平駆動部15お
よび垂直駆動部16により任意の方位を向くことができ
る。ここで、方位とは水平方向および垂直の仰俯角を含
む立体角をいう。可動部11の前端部には望遠鏡12が
設けられている。望遠鏡12にはオートフォーカス機構
が備えられているものとする。望遠鏡12の後方には、
発光部31a,受光部31b,31cおよび光学系制御
部32が設けられている(図3参照)。また、本体部1
1の上端にはGPSアンテナ13が設けられ、前面下部
には通信アンテナ14が設置されている。GPSアンテ
ナ13は機械中心に一致している。また、通信アンテナ
14は測点装置2の側にGPSアンテナ13の視界を妨
げないように設置されている。The total station 1 is installed horizontally on the origin so that the direction set in the apparatus coincides with the actual direction. Total station 1
Is an arch-shaped main body 1 installed on the horizontal drive unit 15.
0 and a movable portion 11 provided inside the arch-shaped main body 10 so as to be rotatable in the vertical direction. The movable portion 11 is rotatably supported by the main body portion 10 by the vertical drive portion 16. Therefore, the movable unit 11 can be oriented in any direction by the horizontal drive unit 15 and the vertical drive unit 16. Here, the azimuth means a solid angle including horizontal and vertical elevation and depression angles. A telescope 12 is provided at the front end of the movable part 11. It is assumed that the telescope 12 is equipped with an autofocus mechanism. Behind the telescope 12,
A light emitting section 31a, light receiving sections 31b and 31c, and an optical system control section 32 are provided (see FIG. 3). Also, the main body 1
A GPS antenna 13 is provided at the upper end of 1, and a communication antenna 14 is provided at the lower part of the front surface. The GPS antenna 13 coincides with the machine center. The communication antenna 14 is installed on the side of the point measuring device 2 so as not to obstruct the view of the GPS antenna 13.
【0015】また、本体部10の内部には図3に示すよ
うに、マイコン30,GPS受信機33,通信装置3
4,駆動制御部35が設けられている。GPS受信機3
3はGPSアンテナ13が受信したGPS信号を解析し
て自己の位置を単独測位する。通信装置34は測点装置
2から送られてくる信号を受信する。測点装置2から送
られてくる信号としては、測点装置2のGPS受信機2
0aが単独測位した測点装置座標や測量スタートスイッ
チ24のオンに伴う測量スタート信号などである。GP
S受信機33が測位した原点装置座標および通信装置3
4が受信した測点装置座標は捕捉方位演算部43に入力
される。この捕捉演算部43は、マイコン30において
捕捉演算プログラムによって実現されるため、捕捉演算
部としてはメモリの該捕捉演算プログラム記憶エリアお
よびCPUがこの捕捉演算部43に該当する。捕捉演算
部は受信した測点装置座標から自ら測定した原点装置座
標を引き算することにより、原点装置から測点装置へ向
かう仮基線ベクトルを求める。原点装置、測点装置は最
大数キロメートルの距離に設置されるため、GPS受信
機33,20aはともに同一条件でGPS測位してお
り、生じている測位誤差も同一と考えられるため、この
仮基線ベクトルはGPS測位に伴う誤差が相殺されてお
り、悪くとも10m、精度良く行えば約1m程度の精度
で測点装置の位置を求めることができる。さらに、この
捕捉演算部43は地球の中心を原点とするGPS座標系
から地表面をXY平面とする測量座標系に座標変換す
る。この座標変換と基線ベクトルの算出はどちらを先に
してもよい。捕捉方位演算部43は、このようにして算
出された測点装置の方位(捕捉方位)をインタフェース
44を介して駆動制御部35に伝達する。駆動制御部3
5は、望遠鏡12の方位がこの捕捉方位になるように水
平駆動部15および垂直駆動部16を駆動する。Inside the main body 10, as shown in FIG. 3, a microcomputer 30, a GPS receiver 33, and a communication device 3 are provided.
4, a drive control unit 35 is provided. GPS receiver 3
Reference numeral 3 analyzes the GPS signal received by the GPS antenna 13 to independently measure its own position. The communication device 34 receives the signal sent from the point measuring device 2. The signals sent from the point measuring device 2 include the GPS receiver 2 of the point measuring device 2.
0a is the coordinate of the point measuring device which is independently positioned, and the survey start signal accompanying the turning on of the survey start switch 24. GP
Origin device coordinates measured by the S receiver 33 and the communication device 3
The coordinates of the point measuring device received by 4 are input to the capture azimuth calculation unit 43. Since the capture calculation unit 43 is realized by the capture calculation program in the microcomputer 30, the capture calculation program storage area of the memory and the CPU correspond to the capture calculation unit 43 as the capture calculation unit. The capture calculation unit subtracts the coordinate of the origin device measured by itself from the coordinate of the received device to obtain a temporary baseline vector from the origin device to the survey device. Since the origin device and the point measuring device are installed at a maximum distance of several kilometers, both GPS receivers 33 and 20a perform GPS positioning under the same conditions, and it is considered that the resulting positioning error is the same. The error caused by GPS positioning is canceled out in the vector, and the position of the point measuring device can be obtained with an accuracy of 10 m at the worst and about 1 m if it is performed accurately. Further, the capture calculation unit 43 performs coordinate conversion from the GPS coordinate system having the center of the earth as the origin to the survey coordinate system having the ground surface as the XY plane. Either of the coordinate conversion and the calculation of the baseline vector may be performed first. The capture azimuth calculation unit 43 transmits the azimuth (capture azimuth) of the point measuring device thus calculated to the drive control unit 35 via the interface 44. Drive controller 3
Reference numeral 5 drives the horizontal drive unit 15 and the vertical drive unit 16 so that the azimuth of the telescope 12 becomes the capturing azimuth.
【0016】一方、発光部31aおよび受光部31b
は、望遠鏡12の後方のハーフミラーによって分岐され
た望遠鏡12の光軸上に設置されている。発光部31a
は所定の周波数で変調された光を望遠鏡12を介して前
方に(測点装置2に向けて)照射する。この光は望遠鏡
12によってビーム化される。この光は測点装置2の反
射プリズム21で反射され、再度望遠鏡12に入射する
が、この反射光を受光部31bが受光する。光学系制御
部32は受光した反射光に乗っている変調信号の位相を
測定し、発信した変調信号との位相差を割り出す。この
位相差は測量演算部40に入力される。測量演算部40
は、この位相差に基づいて測点装置2までの距離を計測
する。同時に駆動制御部35からそのときの望遠鏡12
の方位を入力してこの方位と距離とで1回の測量結果と
し、インタフェース41を介してデータコレクタ17に
入力する。On the other hand, the light emitting portion 31a and the light receiving portion 31b
Is installed on the optical axis of the telescope 12 branched by the half mirror behind the telescope 12. Light emitting part 31a
Irradiates light modulated at a predetermined frequency forward (toward the point measuring device 2) through the telescope 12. This light is converted into a beam by the telescope 12. This light is reflected by the reflecting prism 21 of the point measuring device 2 and again enters the telescope 12, and the reflected light is received by the light receiving section 31b. The optical system controller 32 measures the phase of the modulation signal carried on the received reflected light and determines the phase difference from the transmitted modulation signal. This phase difference is input to the survey calculation unit 40. Surveying operation unit 40
Measures the distance to the point measuring device 2 based on this phase difference. At the same time, from the drive control unit 35, the telescope 12 at that time
The azimuth is input, and this azimuth and distance are taken as one measurement result, and the result is input to the data collector 17 via the interface 41.
【0017】ここで、光線を50kHzで変調すれば、
1波長が6kmとなるため、往復で6kmすなわち3k
mまでの距離をサイクルスリップなく測定することがで
きる。また、50kHzの変調周波数で概略の距離を測
定したのち、さらに高い周波数で変調した光を用いれ
ば、高精度の測量をすることができる。Here, if the light beam is modulated at 50 kHz,
Since one wavelength is 6km, 6km or 3k for round trip
Distances up to m can be measured without cycle slip. In addition, after measuring a rough distance at a modulation frequency of 50 kHz and then using light modulated at a higher frequency, highly accurate surveying can be performed.
【0018】また、受光部31cは上記望遠鏡12の光
軸上の周囲に複数設けられた受光素子からなっている。
反射光のビームが望遠鏡12の光軸からずれている場合
には、複数の受光素子の受光量のバランスが崩れるた
め、このバランスの崩れに基づいて望遠鏡12のずれの
方位および程度を検出することができる。受光部31c
の複数の受光量は電気信号(ディジタル信号)に変換さ
れて追尾演算部42に入力される。追尾演算部42は受
光した反射光と光軸とのずれを割り出し、これを補正す
るための補正量を算出する。この補正量はインタフェー
ス44を介して駆動制御部35に伝達される。駆動制御
部35は、追尾演算部42から補正量が入力されるとこ
れに応じて水平駆動部15および垂直駆動部16を駆動
して反射光の軸がレンズの中心軸に一致するように望遠
鏡12の方位を補正する。なお、望遠鏡12が反射光を
捉え追尾演算部42が補正量を出力し始めると、捕捉方
位演算部43は動作を停止する。Further, the light receiving section 31c is composed of a plurality of light receiving elements provided around the optical axis of the telescope 12.
When the beam of reflected light is deviated from the optical axis of the telescope 12, the balance of the amount of light received by the plurality of light receiving elements is lost. Therefore, the direction and degree of the displacement of the telescope 12 should be detected based on this imbalance. You can Light receiving part 31c
The plurality of received light amounts of are converted into electric signals (digital signals) and input to the tracking calculation unit 42. The tracking calculation unit 42 determines the deviation between the received reflected light and the optical axis, and calculates a correction amount for correcting this. This correction amount is transmitted to the drive control unit 35 via the interface 44. When the correction amount is input from the tracking calculation unit 42, the drive control unit 35 drives the horizontal drive unit 15 and the vertical drive unit 16 in response to the correction amount, and the telescope so that the axis of the reflected light coincides with the central axis of the lens. Correct the 12 bearings. Note that when the telescope 12 captures the reflected light and the tracking calculation unit 42 starts to output the correction amount, the capture direction calculation unit 43 stops its operation.
【0019】なお、測量演算部40および追尾演算部4
2も捕捉方位演算部43と同様、マイコン30のプログ
ラム処理によって実現されるため、測量演算部40,追
尾演算部42としてはメモリの測量演算プログラム記憶
エリア,追尾演算プログラム記憶エリアおよびマイコン
30のCPUがこれらに該当する。The surveying calculation section 40 and the tracking calculation section 4
2 is also realized by the program processing of the microcomputer 30 similarly to the acquisition direction calculation unit 43, and therefore the surveying calculation unit 40 and the tracking calculation unit 42 include the surveying calculation program storage area of memory, the tracking calculation program storage area, and the CPU of the microcomputer 30. Corresponds to these.
【0020】以上の構成のトータルステーション1の動
作を説明する。まず、測点装置2を測点に設置した係員
が測量スタート信号をオンすると、測量オン信号が測点
装置2からトータルステーション1に送信される。それ
まで、動作を休止していたトータルステーション1はこ
の測量オン信号によって動作を開始する。まず、GPS
受信機33から原点装置座標を取り込むとともに通信装
置34によって測点装置座標を受信して捕捉方位演算部
43が捕捉方位を算出する。この捕捉方位を駆動制御部
35に入力して望遠鏡12(可動部11)を測点装置2
に向けて駆動するとともに、光学系制御部32が発光部
31aの発光を開始させる。この発光は追尾のための発
光であるため特に変調を掛ける必要はないが、他の外乱
光と区別するため特定周波数の変調をかけておくことが
好ましい。捕捉方位に向けて水平駆動部15,垂直駆動
部16を駆動することにより望遠鏡12が略測点装置2
の方向を向くと、発光部31a→反射プリズム21の反
射光が受光部31cに入光する。これにより、追尾演算
部42が補正量を出力しはじめるため、捕捉方位演算部
43は動作を停止する。追尾の結果、反射光のビームと
望遠鏡12の光軸が一致すると測量演算部40が測量動
作を実行し、測点までの方位および距離を割り出して、
これをデータコレクタ17に記録する。The operation of the total station 1 having the above configuration will be described. First, when a staff member who installs the surveying device 2 at a surveying station turns on a survey start signal, a surveying ON signal is transmitted from the surveying device 2 to the total station 1. The total station 1, which has been suspended until then, starts operating by this surveying ON signal. First, GPS
The origin device coordinates are fetched from the receiver 33, the measuring device coordinates are received by the communication device 34, and the capture azimuth calculation unit 43 calculates the capture azimuth. This capturing direction is input to the drive control unit 35 so that the telescope 12 (movable unit 11) is moved to the point measuring device 2.
The optical system control unit 32 causes the light emitting unit 31a to emit light. Since this light emission is for tracking, it does not need to be modulated, but it is preferable to modulate it at a specific frequency in order to distinguish it from other disturbance light. By driving the horizontal drive unit 15 and the vertical drive unit 16 toward the capturing direction, the telescope 12 is moved to the approximate point measuring device 2.
The light reflected from the light emitting portion 31a → the reflecting prism 21 enters the light receiving portion 31c. As a result, the tracking calculation unit 42 starts to output the correction amount, and the acquisition direction calculation unit 43 stops operating. As a result of tracking, when the beam of the reflected light and the optical axis of the telescope 12 match, the survey calculation unit 40 executes the survey operation to determine the azimuth and distance to the survey point,
This is recorded in the data collector 17.
【0021】このように、測点装置の係員が測量スター
トスイッチ24をオンするまで、トータルステーション
1は発光部31aの発光も追尾機能も停止しているた
め、常時追尾し続けるものよりも消費電力を少なくする
ことができる。なお、常時捕捉機能および追尾機能を動
作させておくようにすることも可能である。As described above, until the clerk of the point measuring device turns on the survey start switch 24, the total station 1 consumes less power than the one that keeps tracking because the light emission and the tracking function of the light emitting section 31a are stopped. Can be reduced. Note that it is also possible to keep the acquisition function and the tracking function always operating.
【0022】また、外乱によりGPS測位の精度が低下
したことなどにより、捕捉方位に望遠鏡12を向けても
測点装置2を捕捉できなかった場合には、捕捉方位演算
部が算出した方位付近を望遠鏡12の首振り等によって
検索して測点装置12を発見するようにすることもでき
る。If the point measuring device 2 cannot be captured even when the telescope 12 is aimed at the capturing direction because the accuracy of GPS positioning has deteriorated due to a disturbance or the like, the vicinity of the direction calculated by the capturing direction calculating unit is detected. It is also possible to search for the point measuring device 12 by swinging the telescope 12 or the like.
【0023】なお、上記実施例では測点装置2からトー
タルステーション1へ測点装置座標を送信しているが、
測点装置2のGPS受信機20aが出力するC/Aコー
ドの位相角データや搬送波の位相積算値などのいわゆる
生データをそのままトータルステーション1に送信する
ようにしてもよい。生データを送信するようにした場合
には、トータルステーション1において両装置の生デー
タに基づいて相対測位を行いより高い精度の方位を算出
することができる。In the above embodiment, the coordinates of the measuring device are transmitted from the measuring device 2 to the total station 1.
The so-called raw data such as the phase angle data of the C / A code and the phase integrated value of the carrier wave output by the GPS receiver 20a of the point measuring device 2 may be directly transmitted to the total station 1. When the raw data is transmitted, the total station 1 can perform relative positioning based on the raw data of both devices to calculate the azimuth with higher accuracy.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、GPS
の差動測位により、原点装置が測点装置の位置を正確に
把握することができるため、望遠鏡の視野から測点装置
が外れた場合でも、速やかにそれを捕捉することがで
き、原点装置の無人化に寄与することができる。As described above, according to the present invention, the GPS
The differential positioning of the origin device allows the origin device to accurately grasp the position of the point device, so even if the position device is out of the field of view of the telescope, it can be quickly captured, and the origin device It can contribute to unmanned operation.
【図1】この発明の実施例である測量装置の使用状態を
説明する図FIG. 1 is a diagram illustrating a usage state of a surveying instrument that is an embodiment of the present invention.
【図2】同測量装置の外観の概略を示す図FIG. 2 is a diagram showing an outline of the appearance of the surveying instrument.
【図3】同測量装置の原点装置のブロック図FIG. 3 is a block diagram of an origin device of the surveying device.
1−トータルステーション(原点装置)、2−測点装置 13,22−GPSアンテナ、43−捕捉方位演算部 1-total station (origin device), 2-point measuring device 13,22-GPS antenna, 43-capture direction calculator
Claims (1)
測点装置と、原点に設置され発光・受光部を前記反射用
プリズムに向けて光を照射し、その反射光を受光するこ
とによって原点と測点との方位および距離を計測する原
点装置とからなる測量装置において、 前記測点装置に、GPS信号を受信して該測点装置の位
置を表す測点装置位置情報を出力するGPS受信機を設
けるとともに、該測点装置位置情報を前記原点装置に送
信する通信装置を設け、 前記原点装置に、前記発光・受光部の方向を変える駆動
部と、GPS信号を受信して該原点装置の位置を表す原
点装置位置情報を出力するGPS受信機と、前記測点装
置から送られてくる測点装置位置情報を受信する通信装
置と、前記原点装置位置情報と測点装置位置情報に基づ
いて自己から測点装置への方位を算出する方位算出手段
と、該方位算出手段が算出した方位に前記発光・受光部
が向くように前記駆動部を駆動する駆動制御手段とを設
けたことを特徴とする測量装置。1. A point measuring device installed at a measuring point and provided with a reflecting prism, and a light emitting / receiving section installed at an origin, radiating light toward said reflecting prism, and receiving the reflected light. A surveying device comprising an origin device for measuring the azimuth and distance between an origin and a measuring point, wherein the GPS device receives GPS signals and outputs measuring device position information indicating the position of the measuring device. A receiver is provided, and a communication device for transmitting the position information of the point measuring device to the origin device is provided, and the origin device receives the GPS signal from the driving unit that changes the direction of the light emitting / receiving unit, and the origin. A GPS receiver that outputs origin device position information indicating the position of the device, a communication device that receives the position measuring device position information sent from the point measuring device, and the origin device position information and the position measuring device position information. Self based An azimuth calculation means for calculating the azimuth to the point measuring device and a drive control means for driving the drive part so that the light emitting / light receiving part faces the azimuth calculated by the azimuth calculation means are provided. Surveying equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32211194A JPH08178652A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Surveying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32211194A JPH08178652A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Surveying device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178652A true JPH08178652A (en) | 1996-07-12 |
Family
ID=18140045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32211194A Pending JPH08178652A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Surveying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178652A (en) |
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-
1994
- 1994-12-26 JP JP32211194A patent/JPH08178652A/en active Pending
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