專利名稱：一種聯(lián)系gps定位和三維激光掃描儀測量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種縣GPS定位和三維激光掃描儀測量的體，尤其適用于
確定被測物體的三維鄉(xiāng)fe^^i懂。
背景財
目te高層魏、橋梁等方面的z娜監(jiān)測中，常常4柳三維激光掃描儀測量獲 取目標(biāo)物的三維^^信息。但是，MH維激光掃描儀獲取的健信息，是在機(jī)器 坐標(biāo)系(一種相對坐標(biāo)系)下的一種相對錢信息，因此需要將三纖光掃描儀測 量獲得的相對信息轉(zhuǎn)賠統(tǒng)一坐標(biāo)系中；在地鵬境不穩(wěn)定的情況下，控制點會隨 著地面的變動而變動，例如在礦區(qū)的^^監(jiān)測中，控制點會因為地下的采動而發(fā)生位 移，雜會導(dǎo)致 糧結(jié)果發(fā)生偏差，因雌需要定量獲^S制點的^^量。目 前，還沒有用雅決戰(zhàn)問題的方法及其體。

實用新型內(nèi)容
技術(shù)問題本實用新型的目的^l^一種結(jié)構(gòu)簡單，j頓簡便，測量精度高的 縣GPS定位和三維激光掃描儀測量的體。
技術(shù)方案本實用新型的縣GPS定位和三維激光掃描儀測量的驢，包括 ，，設(shè)M^上的覘^^g， AIS^S上設(shè)有管水準(zhǔn)器，tt上設(shè)有圓水準(zhǔn)器， 臓的覘豐^g包括固定^^上的彌由，彌由上設(shè)有與軸承相配合的轉(zhuǎn)盤， 轉(zhuǎn)盤的夕卜^b^設(shè)有兩個插孔孑L^，兩個插孔孑L^內(nèi)各設(shè)有一個由鎖緊螺釘固定 的覘標(biāo)，^c軸的上方設(shè)有安裝GPS接收機(jī)的連接桿。
有益效果-細(xì)覘豐^g將GPS靜態(tài)定位獲取的WGS國84坐標(biāo)弓I AH纖光掃 描儀測量，作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的控制，M;求得的轉(zhuǎn)換方程實1LH維激光掃描儀的三維 艦?zāi)入x測的方法，配與主要由鵬、覘t^a和腿GPS接收機(jī)的連接桿構(gòu) 成的裝置，將GPS定位和三維激光掃描儀測量,起來，有效地用于高層建筑、橋 梁的 監(jiān)測等方面。通3i^接GPS接收機(jī)，確定該,幾何中心的WGS-84坐標(biāo); MH維激光掃描儀測Si^a的覘標(biāo)確定驢幾何中A在相對坐標(biāo)系下的坐標(biāo)； Mil本^g幾何中心的WGS-84坐標(biāo)和相對坐f自算出相對坐標(biāo)系向WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換的參數(shù)方程；三維激光掃描儀獲取的相對坐+ail，參數(shù)方程轉(zhuǎn)換成WGS-84
坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。M:在多期觀測中的應(yīng)用，實iE維激光掃描ie纟趙^t，精 確測量。本方法不需做專門的控制點，^^^F就可以，置的幾何中心作為控 制點，將GPS定位和三維激光掃描儀測量有效結(jié)^^0根據(jù)GPS接收機(jī)的相位中 心和覘標(biāo)中心的幾何斜牛，解算出，幾何中心的WGS-84坐標(biāo)，作為三會t激光掃描 儀每次測量的轉(zhuǎn)換難，同時，后期的測量結(jié)果不會因為控制點的變動而穀膨響。 可用于工程測量、學(xué)術(shù)研究，也可用于實踐教學(xué)訓(xùn)練，為工礦企M:民用建涯決 工程實際問題，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊合理，操作、攜帶方便，在本^^領(lǐng)域內(nèi)具有廣 泛的實用性。


圖1是本實用新型的主視圖。 圖2是圖1的A-A剖面俯視圖
圖中1"GPS接收機(jī)，2-連接桿，3-覘標(biāo)，4-鎖緊螺釘，5-管水準(zhǔn)器，6-沉頭 螺釘，7-錄軸，8-軸承蓋，9-軸承，10-轉(zhuǎn)盤，11-腳螺旋，12-±^， 13-下底 座，14-圓水準(zhǔn)器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進(jìn)一步描述。
本實用新型麟GPS定位和三維激光掃描儀測量的驢，主要由鵬、覘f魂 置和設(shè)在覘f^置上的GPS接收機(jī)1構(gòu)成。底座為三/KS形結(jié)構(gòu)，由J^座12和下 ，13纟賊，上下皿的三個/TVt間設(shè)有可調(diào)節(jié)水平^g伸縮的腳螺旋11， M 座12上安竊圓水準(zhǔn)器14，圓水準(zhǔn)器14鑲嵌安^hi^ 12的一角上，用于覘 標(biāo)水平狀態(tài)的粗調(diào)；下/ 13的中心加工有用于安^H腳架,孔。覘l^fti要 由^:軸7，設(shè)在^:軸7上的轉(zhuǎn)盤10和覘標(biāo)3構(gòu)成，轉(zhuǎn)盤10的夕卜斗^ 設(shè)有 兩個插孔孑Ufe兩個插孔孑,內(nèi)#^翻一個覘標(biāo)3，兩個覘標(biāo)3分別由牽鰾螺釘4 固定，以防歧位覘標(biāo)3的松動和脫落。覘標(biāo)3為鋁板制造，中部開有中A孑L以 中A吼為難，在覘標(biāo)3的兩個面上粘帖或畫有醒目的耙心標(biāo)志。轉(zhuǎn)盤10上竊幫 助整平的管水準(zhǔn)器5，管水準(zhǔn)器5經(jīng)調(diào)校后用螺釘固定在轉(zhuǎn)盤10的表面，用于覘標(biāo) 水平狀態(tài)的微調(diào)。^:軸7穿JU^ 12的中A吼，aOT釘緊固^J:鵬12上， ^ c軸7上安辯由承9，軸承9外圈與轉(zhuǎn)盤10連接安裝，軸承9上部的軸承蓋8用 沉頭螺釘6緊固在轉(zhuǎn)盤10鵬，軸承蓋8內(nèi)設(shè)有具有密封和卩妮作用的密封圈。支 承軸7頂端加工有螺紋，M:^:軸7頂端加工的螺紋段螺^i蹄連接桿2，連 接桿2為非金屬材料制造，GPS接收機(jī)1螺鄉(xiāng)接安^S接桿2頂端。轉(zhuǎn)盤10、
覘標(biāo)3繞^i:軸7旋轉(zhuǎn)，便于兩覘標(biāo)對 iH維激光掃描儀的掃描方向，轉(zhuǎn)盤10細(xì) 鋁合嫌造。
工作過粗將縣GPS定位和的三纖光掃描儀測量的驢用螺栓安置到HiP 架上(GPS"Global Positioning System的縮寫，意即鋪定位系統(tǒng))，同時架^H個 t個以上OT，斷；fflil旋轉(zhuǎn)覘^^g的轉(zhuǎn)盤10，使鵬^g的兩個鵬示3對 mH鄉(xiāng)t激光掃描儀的掃描方向；先用三維激光掃描^t準(zhǔn)兩個覘標(biāo)3的耙^3描一 次，然后旋轉(zhuǎn)覘S^g 180° ，對兩個覘標(biāo)3的耙心再掃描一次，取兩7煩覘標(biāo)3 掃描的均值，以消除橫軸的水平^， ililH維激光掃描儀測量確定兩個鵬示3靶 心的相對坐標(biāo)，取均,算出覘l^g幾何中心的相對坐標(biāo)，待設(shè)在覘l^置上的 GPS接收機(jī)1靜態(tài)定位后，確定覘f^S幾何中心的WGS-84坐標(biāo)和精度(WGS-84， 國際力也測量和地球物理^會定義的坐標(biāo)系，GPS定位常用的坐標(biāo)系統(tǒng))，解算出 相對坐標(biāo)向WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的參i[^程，用三維激光掃描iW被測物體獲取相對坐 標(biāo)，艦參lfc^程C轉(zhuǎn)賊WGS-84坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，作為三纟t激光掃描儀每次測量 的轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，纟S12 3期對測物體的實際測量獲，標(biāo)，對獲得的 進(jìn)行比較， 即頓定被測物體的三纟魅樹^i量。
權(quán)利要求1. 一種聯(lián)系GPS定位和三維激光掃描儀測量的裝置，包括底座，設(shè)在底座上的覘標(biāo)裝置，覘標(biāo)裝置上設(shè)有管水準(zhǔn)器(5)，底座上設(shè)有圓水準(zhǔn)器(14)，其特征在于所述的覘標(biāo)裝置包括固定在底座上的支承軸(7)，支承軸(7)上設(shè)有與軸承(9)相配合的轉(zhuǎn)盤(10)，轉(zhuǎn)盤(10)的外徑上對稱設(shè)有兩個插孔孔座，兩個插孔孔座內(nèi)各設(shè)有一個由鎖緊螺釘(4)固定的覘標(biāo)(3)；支承軸(7)的上方設(shè)有安裝GPS接收機(jī)(1)的連接桿(2)。
專利摘要一種聯(lián)系GPS定位和三維激光掃描儀測量的裝置，由底座、覘標(biāo)裝置和設(shè)在覘標(biāo)裝置上的GPS接收機(jī)構(gòu)成。覘標(biāo)裝置包括固定在底座上的支承軸，支承軸上設(shè)有與軸承相配合的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的外徑上對稱設(shè)有兩個插孔孔座，兩個插孔孔座內(nèi)各設(shè)有一個由鎖緊螺釘固定的覘標(biāo)，支承軸的上方設(shè)有安裝GPS接收機(jī)的連接桿。利用覘標(biāo)裝置將GPS接收機(jī)靜態(tài)定位獲取的WGS-84坐標(biāo)引入三維激光掃描儀測量，作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的控制，通過求得的轉(zhuǎn)換方程實現(xiàn)三維激光掃描儀的三維絕對變形量監(jiān)測，用于高層建筑、橋梁的變形監(jiān)測，不需做專門的控制點，將儀器整平就可以把裝置的幾何中心作為控制點，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊合理，操作、攜帶方便，具有廣泛的實用性。
文檔編號G01S1/00GK201210047SQ200820038098
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者孫久運, 張建勛, 堅 王, 閆文林, 高井祥 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)