[发明专利]CCD测角装置

说明书

技术领域

本发明涉及大地测角仪器技术领域，特别是一种CCD测角装置。

背景技术

目前用于测角的装置多为机械式测角装置和绝对编码器式测角装置，如何有效缩短大地测绘中的测角时间，有效消除机械传动带来的误差、绝对值编码器本身的分辨率误差，提高测角精度，是测绘行业关心并努力实施的重要课题。

现有机械式测角装置由于机械传动带来的误差，操作者在操作测角装置时，需按照同一个方向套压目标。在套压过程中，如果出现有超过现象，需转动回来再重新套压目标；由于机械传动中还有分度误差等的影响，导致测角精度不高，如需得到较高的测量精度，需提高零件的加工装调精度。绝对编码器式测角装置由于空间的限制，单圈绝对编码器的位数较小，精度较低，多采用机械传动加和多圈绝对编码器的组合方式。但机械传动的误差又将带入测角精度中，影响测角精度。

目前，CCD成像技术飞速发展，为CCD测角提供强大的技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种测量精度高、速度快、操作简单方便的CCD测角装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

CCD测角装置，它包括广角CCD成像系统和一台便携式计算机，广角CCD成像系统通过线路与便携式计算机相连；所述的广角CCD成像系统包括广角CCD光学系统和CCD感光阵列，CCD感光阵列设置于广角CCD光学系统的垂直正下方，且CCD感光阵列垂直于广角CCD光学系统的中心光轴；所述的广角CCD成像系统还包括一倾角传感器，倾角传感器与CCD感光阵列相平行。

所述的广角CCD成像系统还包括一外壳，广角CCD光学系统、CCD感光阵列和倾角传感器均固定于外壳内。

所述的便携式计算机具有具有一个视屏信号接收模块和一个视屏信号处理模块。

本发明具有以下优点：

本发明设有广角CCD成像系统，使得装置无需任何转动即能采集到高低-10°～90°、方位360°的目标，且广角CCD成像系统设有一倾角传感器，能够实时测试出CCD感应阵列相对于大地水平面的角度，使得装置不受是否安装水平的限制，不会因装置的倾斜而产生误差，测量结果精确。

本发明采用CCD感应阵列成像，定向精确，速度快，并通过便携式计算机收集、处理测量信息，得出测量结果，使得装置测角速度快、精度高。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图

图2 为本发明的广角CCD成像系统的结构示意图

图3 为本发明测角结果的示意图

图中，1-广角CCD成像系统，2-便携式计算机，3-广角CCD光学系统，4- CCD感光阵列，5-倾角传感器，6-外壳，7-高低角度零位，8-方位角度零位。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，CCD测角装置，它包括广角CCD成像系统1和一台便携式计算机2，广角CCD成像系统1通过线路与便携式计算机2相连。

如图1、图2所示，广角CCD成像系统1包括广角CCD光学系统3、CCD感光阵列4和倾角传感器5，CCD感光阵列4设置于广角CCD光学系统3的垂直正下方，且CCD感光阵列4垂直于广角CCD光学系统3的中心光轴。

广角CCD成像系统1还包括一外壳6，广角CCD光学系统3、CCD感光阵列4和倾角传感器5均固定于外壳6内，CCD感光阵列4和倾角传感器5平行安装。

便携式计算机2内嵌有一个视屏信号接收模块和一个视屏信号处理模块。

广角CCD光学系统3能采集到高低-10°～90°、方位360°的目标。

本发明的工作过程如下：高低-10°～90°、方位360°范围内的目标通过广角CCD光学系统3成像在CCD感光阵列4上；同时，倾角传感器5测量出CCD感光阵列4相对大地水平面的角度。

便携式计算机2通过电缆接收视屏、角度信号，视屏信号处理模块根据倾角传感器5测量出的CCD感光阵列4相对大地水平面的角度，将视屏信号投影到水平面并在显示屏上显示。

如图3所示，然后设置高低角度零位7，同时任意固定位置设置为方位角度零位8。

便携式计算机2采集的视屏信号的像素点对应唯一的高低、方位角度值。将CCD感光阵列4采集的信号投影到大地水平面上，即可得到所测量的目标相对于大地水平面的高低角度值和相对于标定方位零位的角度值。