CN103299158A - 测量*** - Google Patents

Abstract

提供一种在测定时能够立即使瞄准望远镜自动朝向反射棱镜的测量仪。在棱镜装置中具备：GPS接收机（58）、气压传感器（60）、气温传感器（32）和与测量仪进行通信的收发部（54），在测量仪中具备GPS接收机（28）和与棱镜装置进行通信的收发部（24）。测量仪的控制单元（26）根据从GPS接收机得到的棱镜装置的位置及测量仪的位置，计算从测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及两者间的距离，进而根据两者间的距离、棱镜装置的位置处的气压及测量仪的位置处的气压，计算从测量仪观察时的棱镜装置的高度角，向水平驱动部（16）及铅垂驱动部（18）发出旋转指令，以使瞄准望远镜朝向棱镜装置。

Description

测量***

技术领域

本发明涉及由反射棱镜（目标）和能够在测定时使瞄准望远镜自动朝向反射棱镜的测量仪构成的测量***。

背景技术

在测量现场，通常测定多个测点相对于1个基准点的方位角、高度角及距离。这种情况下，过去需要两名操作员，一名是使反射棱镜在多个测点间移动的操作员，另一名是站在基准点观察设置于基准点的测量仪的瞄准望远镜（也称作准直望远镜）而对设置于各测点上的反射棱镜进行瞄准的操作员。

近年来，具备自动瞄准装置或自动追踪装置的测量仪得到了实际应用。自动瞄准装置指的是使瞄准望远镜旋转而将反射棱镜自动瞄准的装置，自动追踪装置指的是使瞄准望远镜自动旋转、以便始终将反射棱镜维持为瞄准状态的装置。若使用具备自动瞄准装置或自动追踪装置并且能够进行遥控操作的测量仪，则能够通过遥控装置从反射棱镜侧对测量仪进行操作，所以不需要基准点侧的操作员。

但是，在具备自动瞄准装置的测量仪中存在以下问题：若瞄准望远镜未预先朝向反射棱镜方向，则测量仪寻找到反射棱镜为止花费时间。如果是具备自动追踪装置的测量仪，则将反射棱镜设置到测点后能够立即测定，但是在使反射棱镜移动时，需要使反射棱镜始终朝向测量仪的同时慢慢移动以避免反射棱镜从瞄准望远镜的视场脱离。如果使反射棱镜朝向了与测量仪不同的方向、或者快速移动反射棱镜、或者在测量仪与反射棱镜之间存在障碍物，从而反射棱镜从瞄准望远镜的视场脱离了的情况下，存在之后无法进行自动追踪的问题。

为了解决这样的问题，提出了如下的全站仪：在全站仪（全站型电子速测仪的简称，测距测角仪）和反射棱镜中分别具备GPS接收机，接收来自GPS卫星的电波，求出全站仪和反射棱镜各自的位置，计算从全站仪观察时的反射棱镜的方位角及高度角，使用该方位角及高度角，在测定时能够立即使瞄准望远镜朝向反射棱镜（参照后述的专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开平8-178652号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在利用GPS卫星的位置测定中存在如下缺点：相对于水平方向，高度方向的误差较大。因此，即使利用所述专利文献1中公开的由全站仪和反射棱镜构成的测量***，也存在反射棱镜的高度角的误差较大、从而在测定时经常无法迅速且自动地使瞄准望远镜朝向反射棱镜的问题。

本发明的课题在于，解决所述问题，提供一种在测定时能够迅速且自动地使瞄准望远镜朝向反射棱镜的测量***。

用于解决课题的手段

技术方案1的发明为一种测量***，由棱镜装置和测量仪构成，该棱镜装置具备反射棱镜，该测量仪具备：使瞄准望远镜水平旋转的水平驱动部、使所述瞄准望远镜铅垂旋转的铅垂驱动部、以及控制所述两个驱动部的控制单元，其特征在于，在所述棱镜装置中具备：棱镜侧GPS接收机，检测位置；气压传感器，检测气压；以及棱镜侧收发部，与所述测量仪进行通信；在所述测量仪中具备：测量仪侧GPS接收机，检测位置；以及测量仪侧收发部，与所述棱镜装置进行通信；所述测量仪的控制单元具有：方位角及距离计算单元，根据所述棱镜装置的位置及所述测量仪的位置，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及所述测量仪与所述棱镜装置之间的距离；高度角计算单元，根据所述距离、所述棱镜装置的位置处的气压及所述测量仪的位置处的气压，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角；以及旋转指令单元，基于所述方位角及所述高度角，向所述水平驱动部及所述铅垂驱动部发出旋转指令，以使所述瞄准望远镜朝向所述棱镜装置。

技术方案2的发明的特征在于，在所述棱镜装置中具备检测气温的气温传感器，所述高度角计算单元还考虑由所述气温传感器检测到的气温来计算所述高度角。

技术方案3的发明为一种测量***，由棱镜装置和测量仪构成，该棱镜装置具备反射棱镜，该测量仪具备：使瞄准望远镜水平旋转的水平驱动部、使所述瞄准望远镜铅垂旋转的铅垂驱动部、以及控制这两个驱动部的控制单元，其特征在于，在所述棱镜装置中具备：棱镜侧GPS接收机，检测位置；气压传感器，检测气压；以及棱镜侧收发部，与所述测量仪进行通信；在所述测量仪中具备：测量仪侧收发部，与所述棱镜装置进行通信；所述测量仪的控制单元具有：测量仪侧位置气压存储单元，使用所述棱镜侧GPS接收机来检测所述测量仪的位置并且使用所述气压传感器来检测所述测量仪的位置处的气压，并进行存储；方位角及距离计算单元，根据从所述GPS接收机得到的棱镜装置的位置及所述测量仪的位置，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及所述测量仪与所述棱镜装置之间的距离；高度角计算单元，根据所述距离、所述测量仪的位置处的气压及所述棱镜装置的位置处的气压，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角；以及旋转指令单元，基于所述方位角及所述高度角，向所述水平驱动部及所述铅垂驱动部发出旋转指令，以使所述瞄准望远镜朝向所述棱镜装置。

技术方案4的发明的特征在于，在技术方案3所记载的发明中，在所述棱镜装置中具备检测气温的气温传感器，所述高度角计算单元还考虑由所述气温传感器检测到的气温来计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角。

技术方案5的发明的特征在于，在技术方案1～4的任一项所记载的发明中，所述棱镜侧收发部是对所述测量仪进行操作的遥控装置的收发部，所述测量仪侧收发部是与所述遥控装置进行通信的收发部，所述水平驱动部及所述铅垂驱动部是自动瞄准装置的水平驱动部及铅垂驱动部。

技术方案6的发明的特征在于，在技术方案1～4的任一项所记载的方明中，所述棱镜侧收发部是对所述测量仪进行操作的遥控装置的收发部，所述测量仪侧收发部是与所述遥控装置进行通信的收发部，所述水平驱动部及所述铅垂驱动部是自动追踪装置的水平驱动部及铅垂驱动部。

发明效果

根据技术方案1的发明，在所述棱镜装置中具备：棱镜侧GPS接收机，检测位置；气压传感器，检测气压；以及棱镜侧收发部，与所述测量仪进行通信；在所述测量仪中具备：测量仪侧GPS接收机，检测位置；以及测量仪侧收发部，与所述棱镜装置进行通信；因此，所述测量仪的控制单元能够预先使棱镜装置与设置在基准点的测量仪以相同高度相邻，使用所述气压传感器测定所述测量仪的位置处的气压并存储。然后，将棱镜装置拿到测点并将其设置在该测点后，使用从所述棱镜侧GPS接收机得到的所述棱镜装置的位置和从所述测量仪侧GPS接收机得到的所述测量仪的位置，能够计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及两者间的距离，进而，根据两者间的距离、所述测量仪的位置处的气压、以及从所述气压传感器得到的棱镜装置的位置处的气压，能够计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角。这时，在所述棱镜装置的高度角计算中，不使用误差较大的从GPS接收机得到的高度，而是根据所述棱镜装置的位置处的气压和所述测量仪的位置处的气压来计算两者的高度差，根据该高度差和两者间的距离来计算高度角，所以高度角的精度较高。根据这样计算出的方位角及高度角，从控制单元向水平驱动部及铅垂驱动部发出指令信号，从而能够使瞄准望远镜迅速且自动地朝向反射棱镜。若将本发明应用于具备自动瞄准装置或自动追踪装置并且能够通过遥控装置进行遥控操作的测量仪，则能够由棱镜装置侧的一名操作员进行测定作业，而且与以往相比，能够更迅速可靠地使瞄准望远镜朝向反射棱镜，能够进行迅速的测定。

根据技术方案2的发明，在棱镜装置中还具备气温传感器，所以通过高度角计算单元还考虑气温，能够更准确地计算测量仪与棱镜装置之间的高度差。由此，能够更准确地计算从测量仪观察时的棱镜装置的高度角，所以能够在测定时更迅速可靠地使瞄准望远镜朝向反射棱镜。

根据技术方案3的发明，在所述棱镜装置中具备：棱镜侧GPS接收机，检测位置；气压传感器，检测气压；以及棱镜侧收发部，与所述测量仪进行通信；在所述测量仪中具备：测量仪侧收发部，与所述棱镜装置进行通信；因此，所述测量仪的控制单元能够预先使棱镜装置与设置在基准点的测量仪以相同高度相邻，使用所述GPS接收机来测定所述测量仪的位置并且使用所述气压传感器来测定所述测量仪位置处的气压，并分别作为测量仪位置及测量仪侧气压来存储。然后，将棱镜装置拿到测点并将其设置到该测点，根据从所述GPS接收机得到的棱镜装置的位置及预先存储的所述测量仪的位置，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及两者间的距离，进而根据两者间的距离、所述测量仪的位置处的气压、以及从所述气压传感器得到的棱镜装置的位置处的气压，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角。这时，在所述棱镜装置的高度角计算中不使用误差较大的从GPS接收机得到的高度，而是根据所述棱镜装置的位置处的气压和所述测量仪的位置处的气压来计算两者的高度差，根据该高度差和两者间的距离来计算高度角，所以高度角的精度较高。基于这样计算的方位角及高度角，与技术方案1的发明同样，能够使瞄准望远镜朝向棱镜装置，所以本发明也能够得到与技术方案1的发明相同的效果。而且，对于测量仪，仅修正控制单元的程序而不需要硬件的变更，因此能够廉价地制造，较经济。

根据技术方案4的发明，在棱镜装置中还具备气温传感器，测量仪的控制单元通过还考虑气温，能够更准确地计算测量仪与棱镜装置之间的高度差。由此，能够更准确地计算从测量仪观察时的棱镜装置的高度角，所以在测定时能够更迅速可靠地使瞄准望远镜朝向反射棱镜。

根据技术方案5的发明，所述棱镜侧收发部是对所述测量仪进行操作的遥控装置的收发部，所述测量仪侧收发部是与所述遥控装置进行通信的收发部，所述水平驱动部及所述铅垂驱动部是自动瞄准装置的水平驱动部及铅垂驱动部，因此利用与以往使用的遥控装置及自动瞄准装置共用的部件，较经济。

根据技术方案6的发明，所述棱镜侧收发部是对所述测量仪进行操作的遥控装置的收发部，所述测量仪侧收发部是与所述遥控装置进行通信的收发部，所述水平驱动部及所述铅垂驱动部是自动追踪装置的水平驱动部及铅垂驱动部，因此利用与以往使用的遥控装置及自动追踪装置共用的部件，较经济。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的测量***的框图。

图2是说明本发明的第1实施例的测量***所具备的自动瞄准程序的流程图。

图3是说明本发明的第2实施例的测量***所具备的自动追踪程序的流程图。

图4是本发明的第3实施例的测量***的框图。

图5是说明所述第3实施例的测量***所具备的自动瞄准程序的流程图。

图6是说明本发明的第4实施例的测量***所具备的自动追踪程序的流程图。

具体实施方式

首先，通过图1及图2说明本发明的第1实施例。本实施例的测量***如图1所示，由全站仪和棱镜装置构成。

全站仪与以往的能够进行遥控操作且具备自动瞄准装置的全站仪相同，具备：测角部10（水平编码器、铅垂编码器），测定反射棱镜的方位角及高度角；测距部12，测定到反射棱镜的距离；自动瞄准光学***（发光元件、物镜、受光元件等）14，将瞄准光朝向反射棱镜送出，并且接受由反射棱镜反射而返回的瞄准光，检测反射棱镜从瞄准轴的偏离；水平驱动部16（水平伺服马达），使瞄准望远镜在水平方向上旋转；铅垂驱动部18（铅垂伺服马达），使瞄准望远镜在铅垂方向上旋转；输入部20，用于输入指令和数据；显示部22，显示测定值、指令及数据；收发部24，用于与遥控装置进行通信；以及微型计算机（控制单元）26，与上述各功能部连接。此外，由自动瞄准光学***14、水平驱动部16、铅垂驱动部18及微型计算机26构成自动瞄准装置。

该全站仪（以下仅记为测量仪）还具备GPS接收机28，接收来自GPS卫星的电波，测定测量仪的位置，该GPS接收机28也与微型计算机28连接。

棱镜装置除了反射棱镜（省略图示）之外，还具备遥控装置。遥控装置与以往的遥控装置相同，具备：输入部50，用于输入指令和数据；显示部52，显示所输入的指令和数据；收发部54，用于与测量仪进行通信；以及微型计算机56，与上述各功能部连接。

该棱镜装置还具备：GPS接收机58，接收来自GPS卫星的电波，测定棱镜装置的位置；气压传感器60，用于测定反射棱镜的位置处的气压；以及气温传感器62，测定棱镜装置的位置处的气温；这些功能部也与微型计算机56连接。

测量仪及棱镜装置的各GPS接收机28、58分别同时接收到来自4个以上GPS卫星的电波时，能够求出测量仪及棱镜装置的3维的位置。即，若将由棱镜装置得到的棱镜装置的位置经由各收发部54、24发送给测量仪的微型计算机26，则能够由微型计算机26计算棱镜装置相对于测量仪的3维的相对位置。由此，能够计算从测量仪观察时的棱镜装置的方位角及高度角。但是，由GPS接收机28、58得到的位置存在如下缺点：相对于水平方向，高度方向的误差较大。

在此，如果知道了测量仪的位置处的气压P0（hP）及气温t0（℃）、和反射棱镜的位置处的气压P1（hP）及气温t1（℃），则通过拉普拉斯的测高公式，能够由下式得到两者的高度差Δh（m）。

Δh＝18400（1＋0.00366t）log₁₀（P0／P1）   （1）

其中，t＝（t0＋t1）／2                     （2）

在此，根据GPS接收机28、58的接收数据，仅求出从测量仪观察时的反射棱镜的方位角和两者之间的距离。这样，从测量仪观察时的反射棱镜的高度角，能够根据两者之间的距离和从所述（1）式求出的两者的高度差Δh计算出来。这样，得到了方位角和高度角后，从微型计算机26向水平驱动部16及铅垂驱动部18发送指令，能够使瞄准望远镜立即朝向棱镜装置。

另外，为了得到更准确的高度差Δh，还必须考虑湿度，但是由于以使反射棱镜进入瞄准望远镜的视场内的程度使瞄准望远镜朝向反射棱镜即可，所以在高度差Δh的计算中忽略了湿度的影响。

图2表示第1实施例的测量仪及棱镜装置的各微型计算机26、56所进行的自动瞄准程序的流程图。

首先，操作员准备测量仪和棱镜装置，按下棱镜装置的测定开始按钮，使自动瞄准程序开始。于是，进入步骤S1，从棱镜装置向测量仪发送测定开始指令。然后，在棱镜装置中，进入步骤S2，等待来自测量仪的棱镜装置的位置、气压及气温的数据发送请求。

测量仪从棱镜装置接收到测定开始指令后，首先进入步骤S10，确认是否进行了GPS接收机28、58的校准。

如果未进行校准，则进入步骤S11，在显示部22、52上显示希望进行校准的意思，向操作员指示校准。接下来，进入步骤S12，操作员进行校准的准备，即，将测量仪设置到基准点上，使测量仪与反射棱镜以相同高度相邻。

校准的准备完成后，进入步骤S13，从测量仪向棱镜装置发送棱镜装置的位置、那里的气压及气温的数据请求。然后，进入步骤14，从GPS接收机28取得测量仪的位置，从测角部10取得方位角和高度角。

在测量仪执行步骤S14的期间，棱镜装置接收数据请求，进入步骤S3，从GPS接收机58取得棱镜装置的位置，从气压传感器60取得气压P1，从气温传感器62取得气温t1。然后，进入步骤S4，将棱镜装置的位置、气压P1及气温t1的数据发送给测量仪。然后，返回步骤S2，等待再次从测量仪发送位置、气压P1及气温t1的数据请求。

测量仪从棱镜装置接收到位置、气压P1及气温t1的数据后，进入步骤S15，进行校准。即，检测测量仪与棱镜装置的位置之差，将该差作为校正值而存储。此外，将这时发送来的气压P1、气温t1作为测量仪的位置处的气压P0、气温t0而存储。方位角及高度角作为当前的瞄准望远镜的朝向而存储。然后，在显示部上显示校准结束，使该自动瞄准程序停止。

操作员确认了校准结束后，将棱镜装置拿到测点并将其设置到该测点，并且使反射棱镜朝向测量仪。然后，再次按下棱镜装置的测定开始按钮。于是，如前所述一样，在棱镜装置中前进至步骤S2，在测量仪中前进至步骤S10。

如果在步骤S10中已经完成了校准，则测量仪进入步骤S20，将棱镜装置的位置、那里的气压P1及气温t1的数据请求发送给棱镜装置，接下来，进入步骤S21，由GPS接收机28取得测量仪的位置，从测角部10取得方位角和高度角。

在此期间，棱镜装置如前述那样，执行步骤S3～S4，取得棱镜装置的位置、气压P1及气温t1的数据，并发送给测量仪。于是，在测量仪中进入步骤22，求出棱镜装置相对于测量仪的相对位置，然后计算从测量仪观察时的棱镜装置的方位角及两者间的距离。然后，根据两者的位置处的各气压P0（在步骤S15中决定）、P1（在步骤S22中决定）及各气温t0（在步骤S15中决定）、t1（在步骤S22中决定），求出两者的高度差Δh（参照所述（1）式及（2）式），进而根据两者之间的距离和高度差Δh，计算从测量仪观察时的棱镜装置的高度角。

这时，棱镜装置相对于测量仪的相对位置还考虑了通过在步骤S15中进行的校准而得到的校正值。通过考虑该校正值，能够大幅减小方位角和高度角的误差。

另外，在所述实施例中，GPS接收机28、58通过单独测位法求出测量仪及棱镜装置各自的位置，并由此求出两者的相对位置，但是也可以使用运动学干涉测位法来直接求出两者的相对位置。通过干涉测位法能够得到极高精度的相对位置，所以不需要基于气压的校正。

接下来，进入步骤S23，使瞄准望远镜旋转到在步骤S22中计算出的方位角和高度角的方向。即，将与在步骤S22中计算出的方位角及高度角与当前的瞄准望远镜所朝向的方位角及高度角各自的差相对应的指令信号，发送给水平驱动部16及铅垂驱动部18，使瞄准望远镜向棱镜装置的方向旋转。

接下来，进入步骤S24，对反射棱镜进行自动瞄准，然后进入步骤S25，测定距离、方位角、高度角并记录，并且在显示部上显示测定结果，然后停止。

操作员确认已得到了测定结果，将棱镜装置拿到下一测点，并将其设置在该测点。然后，再次按下棱镜装置的测定开始按钮。以下进行同样的处理，操作员能够一个人对多个测点进行测定。

在本实施例中，步骤S10～S22的到计算从测量仪观察时的棱镜装置的方位角及两者间的距离为止，相当于技术方案1记载的方位角及距离计算单元，步骤S22的之后的部分相当于技术方案1所记载的高度角计算单元，步骤S23相当于技术方案1所记载的旋转指令单元。

根据本实施例，在棱镜装置中具备GPS接收机58、气压传感器60、气温传感器62，在测量仪中也具备GPS接收机28，所以测量仪的微型计算机26能够求出棱镜装置相对于测量仪的相对位置，并计算从测量仪观察时的棱镜装置的方位角和测量仪与棱镜装置之间的距离。这时，也能够计算从测量仪观察时的棱镜装置的高度角，但是GPS卫星的高度方向的误差较大，所以不使用从GPS卫星得到的相对位置来计算高度角。因而，根据测量仪与棱镜装置之间的距离、棱镜装置的位置处的气压P1及气温t1、测量仪的位置处的气压P0及气温t0，计算从测量仪观察时的棱镜装置的高度角。通过根据这样计算出的方位角及高度角来从控制单元向水平驱动部及铅垂驱动部发出指令信号，能够使瞄准望远镜迅速且自动地朝向反射棱镜。而且，测量仪具备自动瞄准装置且能够通过遥控装置进行操作，所以棱镜装置侧的操作员能够一个人进行测定作业，而且与以往相比，能够更迅速可靠地使瞄准望远镜朝向反射棱镜，能够进行迅速的测定。

接下来，说明本发明的第2实施例。在本实施例的测量***中，测量仪取代具备自动瞄准装置和自动瞄准程序，而具备自动追踪装置和自动追踪程序。除此以外与所述第1实施例相同。自动追踪装置的构成与自动瞄准装置大体相同，而且是周知的，因此省略说明。

接下来，基于图3说明本申请的测量***所具备的自动追踪程序。

棱镜装置中的步骤S1～S4与所述第1实施例相同。测量仪中的到步骤S10～S15的校准结束为止也与所述第1实施例相同。但是，校准完成后，返回步骤S10，然后进入步骤S16，立即转移到自动追踪。另一方面，操作员在校准完成后，一边使反射棱镜朝向测量仪一边拿着棱镜装置走向测点。在测量仪中，在步骤S16之后进入步骤S17，检查追踪状态。如果已锁定为追踪状态，则返回步骤S16，以下重复步骤S16、S17，维持自动追踪。

在步骤S17中，当检测到由于某种原因而失去追踪状态时，进入步骤S20。到步骤S20～S23为止与所述第1实施例相同。这样，若瞄准望远镜旋转到棱镜装置的方向，则进入步骤S26，能够捕捉到反射棱镜而能够进行自动追踪，接下来返回步骤S16。以下重复步骤S16、S17，维持自动追踪。

如果测量仪在维持自动追踪，则将棱镜装置一设置到测点上反射棱镜就被自动瞄准，一被自动瞄准，就测定距离、方位角、高度角并记录，并且在显示部22上显示测定结果。操作员确认得到了测定结果，将棱镜装置拿到下一测点，并将其设置到该测点，能够同样地进行接下来的测定。

这样，本实施例也与所述第1实施例同样，操作员能够一个人对多个测点进行测定，能够得到与所述第1实施例相同的效果。

接下来，基于图4及图5说明本发明的第3实施例。如图4所示，棱镜装置与第1实施例相同，但是测量仪不具备GPS接收机。在该测量***中，从测量仪观察时的反射棱镜的方位角及高度角的精度为反射棱镜进入瞄准望远镜的视场内的程度较好。因而，在测定开始前使棱镜装置与设置在基准点上的测量仪相邻，使用棱镜装置的GPS接收机58来测定基准点位置。如果该基准点的位置是已知的，则比较测定值和已知的坐标，求出校正值。而且，在之后的由GPS接收机58进行的棱镜装置的位置测定中，还考虑校正值来计算棱镜装置的位置，计算从测量仪观察时的棱镜的相对位置。此之后与所述各实施例相同。但是，在基准点的位置未知而无法得到校正值的情况下，虽然精度稍微变差，但是也能够计算从测量仪观察时的棱镜的相对位置。

接下来，基于图5说明该测量***所具备的自动瞄准程序。在该自动瞄准程序中，如后所述，所述第1实施例的步骤S10～S15向步骤S10’～S15’、步骤S22向步骤S22’稍有变更。除此以外与所述第1实施例相同。

在步骤S10’中，确认基准点的位置、气压P0及气温t0的测定是否已完成。未完成的情况下，进入步骤S11’，在显示部22、52上显示希望测定基准点的位置、气压P0及气温t0的意思，向操作员指示基准点的位置、气压及气温的测定。接下来，进入步骤S12’，操作员进行基准点的位置、气压及气温的测定的准备，即，将测量仪设置到基准点上，并且使棱镜装置以相同高度相邻。本来应该将棱镜装置设置在基准点上的，但是使棱镜装置与设置在基准点上的测量仪相邻也能够以没有问题的程度的精度进行基准点位置的测定，具有不需要之后在基准点上设置测量仪的工夫这一优点。

基准点的位置、那里的气压P0及气温t0的测定的准备完成后，进入步骤S13，向棱镜装置发送位置、气压P1、气温t1的数据请求。从棱镜装置取得位置、气压P1及气温t1后，进入步骤S15’，并将其作为基准点位置、那里的气压P0及气温t0而存储，以后，将这些数据作为测量仪的位置、测量仪的位置处的气压P0及气温t0来采用。然后，将基准点位置、基准点气压P0及基准点气温t0的测定结束显示在显示部22、52上，使该自动瞄准程序停止。

操作员确认了基准点位置、基准点气压P0及基准点气温t0的测定结束后，将棱镜装置拿到测点并将其设置到该测点，并且使反射棱镜朝向测量仪。然后，再次按下棱镜装置的测定开始按钮。

于是，直接经过步骤S1及S10’而进入步骤S20，向棱镜装置发送位置、气压P1、气温t1的数据发送请求。然后，从棱镜装置取得位置、气压P1及气温t1的数据后，在测量仪中进入步骤22’，如前述那样，使用棱镜装置的位置、气压P1、气温t1及基准点（测量仪）的位置、那里的气压P0及气温t0，计算从测量仪观察时的棱镜装置的方位角及高度角。接下来的步骤S23以后与所述第1实施例相同。

在本实施例中，步骤S10’～S15’为止相当于技术方案3所记载的测量仪侧位置气压存储单元，步骤S20～S22’的到计算从测量仪观察时的棱镜装置的方位角及两者间的距离为止相当于技术方案3所记载的方位角及距离计算单元，步骤S22’的之后的部分相当于技术方案3所记载的高度角计算单元，步骤S23相当于技术方案3所记载的旋转指令单元。

本实施例也能够得到与所述第1实施例相同的效果，并且在测量仪中仅修正自动瞄准程序而不需要硬件的变更，因此能够廉价地制作，较经济。

接下来，说明本发明的第4实施例。在本实施例的测量***中，测量仪取代具备自动瞄准装置和自动瞄准程序，而具备自动追踪装置和自动追踪程序。除此以外与所述第3实施例相同。自动追踪装置的构成与自动瞄准装置大体相同，而且是周知的，所以省略说明。

接下来，基于图6说明该测量***所具备的自动追踪程序。

棱镜装置中的步骤S1～S4与所述第3实施例相同。测量仪中的到步骤S10’～S15’的决定基准点的位置、气压及气温为止与所述第1实施例相同。但是，该处理完成后，返回步骤S10’，接下来进入步骤S16而进入自动追踪。接下来，进入步骤S17并检查追踪状态，如果已锁定为追踪状态，则返回步骤S16，继续进行自动追踪。在步骤S17中，当检测到由于某种原因而失去了追踪状态时，进入步骤S20。步骤S20～S23为止与所述第3实施例相同。这样，若瞄准望远镜旋转到棱镜装置的方向，则进入步骤S26，能够捕捉到反射棱镜，能够进行自动追踪。然后，返回步骤S16，以下重复步骤S16、S17，维持自动追踪。

如果测量仪在维持自动追踪，则一将棱镜装置设置到测点上反射棱镜就被自动瞄准，所以立即测定距离、方位角、高度角并记录，并且在显示部22上显示测定结果。操作员确认得到了测定结果，将棱镜装置拿到下一测点并将其设置到该测点，能够同样地进行下一测定。

本实施例也与所述第3实施例同样，操作员能够一个人对多个测点进行测定，能够得到与所述第3实施例相同的效果。

在此，本发明不限于所述各实施例，可以进行各种变形。例如，在所述各实施例中，作为测量仪而列举了全站仪，但只要是具备自动瞄准装置或自动追踪装置的测量仪即可，无论什么样的测量仪都能够应用本发明。

此外，在本发明中，以反射棱镜进入瞄准望远镜的视场内的程度使瞄准望远镜朝向反射棱镜即可，因此对从测量仪观察时的反射棱镜的方位角及高度角的精度不做特别高的要求，所以在上述各实施例中，也可以省略测量仪和棱镜装置各自的气温传感器32、62，在计算两者的高度差Δh的（1）式中将气温t视为常温，从而计算两者的高度差Δh。

此外，在所述各实施例中，棱镜装置的收发部54兼用作对测量仪进行操作的遥控装置的收发部，测量仪的收发部24兼用作与遥控装置进行通信的收发部，水平驱动部16及铅垂驱动部18兼用作自动瞄准装置或自动追踪装置的水平驱动部及铅垂驱动部，但是为了尽量不变更以往的测量仪及遥控装置，也可以不将上述各功能部兼用作其他功能。

附图标记说明

16水平驱动部

18铅垂驱动部

24、54收发部

26、56微型计算机（控制单元）

28、58GPS接收机

30、60气压传感器

32、62气温传感器

Claims (6)

1.一种测量***，由棱镜装置和测量仪构成，该棱镜装置具备反射棱镜，该测量仪具备：使瞄准望远镜水平旋转的水平驱动部、使所述瞄准望远镜铅垂旋转的铅垂驱动部、以及控制所述两个驱动部的控制单元，其特征在于，

在所述棱镜装置中具备：

棱镜侧GPS接收机，检测位置；

气压传感器，检测气压；以及

棱镜侧收发部，与所述测量仪进行通信；

在所述测量仪中具备：

测量仪侧GPS接收机，检测位置；以及

测量仪侧收发部，与所述棱镜装置进行通信；

所述测量仪的控制单元具有：

方位角及距离计算单元，根据所述棱镜装置的位置及所述测量仪的位置，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及所述测量仪与所述棱镜装置之间的距离；

高度角计算单元，根据所述距离、所述棱镜装置的位置处的气压及所述测量仪的位置处的气压，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角；以及

旋转指令单元，基于所述方位角及所述高度角，向所述水平驱动部及所述铅垂驱动部发出旋转指令，以使所述瞄准望远镜朝向所述棱镜装置。

2.如权利要求1所述的测量***，其特征在于，

在所述棱镜装置中具备检测气温的气温传感器，

所述高度角计算单元还考虑由所述气温传感器检测到的气温来计算所述高度角。

3.一种测量***，由棱镜装置和测量仪构成，该棱镜装置具备反射棱镜，该测量仪具备：使瞄准望远镜水平旋转的水平驱动部、使所述瞄准望远镜铅垂旋转的铅垂驱动部、以及控制所述两个驱动部的控制单元，其特征在于，

在所述棱镜装置中具备：

棱镜侧GPS接收机，检测位置；

气压传感器，检测气压；以及

棱镜侧收发部，与所述测量仪进行通信；

在所述测量仪中具备：

测量仪侧收发部，与所述棱镜装置进行通信；

所述测量仪的控制单元具有：

测量仪侧位置气压存储单元，使用所述棱镜侧GPS接收机来检测所述测量仪的位置并且使用所述气压传感器来检测所述测量仪的位置处的气压，并进行存储；

方位角及距离计算单元，根据从所述GPS接收机得到的棱镜装置的位置及所述测量仪的位置，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的方位角及所述测量仪与所述棱镜装置之间的距离；

高度角计算单元，根据所述距离、所述测量仪的位置处的气压及所述棱镜装置的位置处的气压，计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角；以及

旋转指令单元，基于所述方位角及所述高度角，向所述水平驱动部及所述铅垂驱动部发出旋转指令，以使所述瞄准望远镜朝向所述棱镜装置。

4.如权利要求3所述的测量***，其特征在于，

在所述棱镜装置中具备检测气温的气温传感器，

所述高度角计算单元还考虑由所述气温传感器检测到的气温来计算从所述测量仪观察时的所述棱镜装置的高度角。

5.如权利要求1～4中任一项所述的测量装置，其特征在于，

所述棱镜侧收发部是对所述测量仪进行操作的遥控装置的收发部，

所述测量仪侧收发部是与所述遥控装置进行通信的收发部，

所述水平驱动部及所述铅垂驱动部是自动瞄准装置的水平驱动部及铅垂驱动部。

6.如权利要求1～4中任一项所述的测量装置，其特征在于，

所述棱镜侧收发部是对所述测量仪进行操作的遥控装置的收发部，

所述测量仪侧收发部是与所述遥控装置进行通信的收发部，

所述水平驱动部及所述铅垂驱动部是自动追踪装置的水平驱动部及铅垂驱动部。

Images