[发明专利]遥感遥测手持机

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感遥测手持机，主要用于全球定位、姿态测量、激光测距、长焦距光学/微光/红外摄影摄像、宽带无线通信等功能的地面遥感遥测型设备。

背景技术

目前市场上只有三类相关产品：单一功能仪器、用于夜视观测的多功能红外热成像仪器、用于道路摄影测量数据采集的设备集成系统。

单一功能仪器：如测距仪、摄像机、照相机、折返镜头、望远镜、红外观测仪、微光观测仪、定位仪、三维姿态仪、惯性导航仪、通信设备等。这些设备存在功能单一，只能完成某一种或几种特定的功能，若想实现高端功能(如物方坐标与影像的同步获取、摄影测量等)，就只能购置多种仪器进行设备集成，造成极高成本和人力、物力、财力的浪费，性价比低；要实现高端功能需要集成多种单一功能仪器，实际上无法在野外工作中使用。

多功能红外热成像仪器：红外热像仪是一种探测目标红外热辐射并将其转换成实时视频图像的设备，由于是被动接受目标自身的红外热辐射，因此无论是白天还是黑夜均可以正常工作，不受光线、雨、雪、雾、烟等各种环境的影响，这使它成为在全黑环境、恶劣气候条件下观测的理想工具。随着经济的发展，认知程度的提升，红外热像仪在交通、警用执法、消防、医疗、建筑、预防性维护等民用领域得到了广泛应用；但是该种类型的设备存在实时定位误差大于米级；在完全没有任何磁干扰时的理想的航向误差值大于等于0.5°(当手持机与目标物间的距离为3000米时，引起大于53米的物方坐标误差)，所以精度低；不具备通信功能，不能协同工作；不能在有磁干扰的环境中工作：a.不能在有磁干扰的环境中进行姿态测量：手持式红外热像仪采用电子罗盘进行姿态测量，存在小的磁干扰，电子罗盘的航向测量值就会发生自身不可感知、不可评估、不可改正的大误差；b.不能在有磁干扰的环境中进行物方坐标测量：因磁干扰引起的电子罗盘的航向误差值导致物方坐标测量值误差大到不可接受的地步；不适用于测量，适用于观察、取证等用途：只能在无精度要求的前提下适用于公安、缉私、消防、执法和海关部门。不能完成有精度要求的工作任务。

用于道路摄影测量数据采集的设备集成系统：目前市场上的道路摄影测量数据采集系统均为设备集成系统。国外：美国、加拿大、北欧诸国、澳大利亚、日本均有基于设备集成技术的道路摄影测量数据采集系统；国内：由武汉大学、武汉立得公司等单位联合开发的“基于3S集成技术的LD2000系列移动道路测量系统(道路摄影测量数据采集系统)；国内外的道路摄影测量数据采集系统具有相同的工作原理、系统结构、工作方法和工作结果：其硬件特征是设备集成。它将位置测量设备(GPS)、姿态测量与定位补偿设备(INS或航位推算系统)、视频设备(CCD系统)、车载计算机系统设备连接在一起，安装在汽车上，在车辆的行进之中采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据，如：道路中心线或边线位置坐标、目标地物的位置坐标、路(车道)宽、桥(隧道)高、交通标志、道路设施等。数据同步存储在车载计算机系统中；软件特征是基于GPS、RS、GIS、数据的3S集成，将外业采集回来的数据进行事后编辑处理，形成各种有用的专题数据成果，如导航电子地图等等。它的显著特点是：a.独立的测成图系统。无需借助任何底图，即可独立完成路网图测量。在作业流程上形成了摄影测量的闭环控制，高精度的空间坐标数据与包含丰富属性信息的立体影像同时获得，外业与内业紧密衔接，避免了人工方式下的人为误差；b.实景三维可视化的数据成果。它以面状的方式快速采集道路及道路周边的地理空间数据，其数据成果是连续拍摄的实景可量测影像；c.与卫片/航片无缝链接，形成“天地一体化”的新一代地理信息系统；但是，仍然存在如下问题：(1)无法进行野外作业，工作范围限于道路：移动道路测量系统(道路摄影测量数据采集系统)是将GPS(全球定位系统)、CCD(视频系统)、INS(惯性导航系统或航位推算系统)、车载计算机系统等先进的传感器和设备装配在汽车上，这就意味着它仅能用于道路的摄影测量，无法进行野外环境的摄影测量；(2)系统本身的移动、操作均不便：组成系统的各设备体积大、重量大，各设备之间用电缆连接。系统的结构松散，必须固定于汽车等大型载体上，多人操作；(3)功能单一、工作效率较低：只能在道路上进行外景摄影测量数据采集且不具备数据传输功能，这种外业数据采集、内业事后处理的传统工作方式导致重复性外业劳动不可避免且耗时、耗财、耗力；(4)价格昂贵：移动道路测量系统的全部组件均系外购，这些高端设备的昂贵价格使得“移动道路测量系统”的成本居高不下，国内产品LD2000系列移动道路测量系统(道路摄影测量数据采集系统)的价格为300万元人民币/套，国外产品更贵。

发明内容