用於標記目標點的大地測量標記系統的製作方法

2023-06-26 05:45:56 3

用於標記目標點的大地測量標記系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於標記已知目標點（5）的大地測量標記系統（1），該大地測量標記系統具有自動的、無人駕駛的、可遙控的飛行器（10），並且具有用於確定所述飛行器（10）的外部實際位置的大地測量位置確定裝置（20），其中，所述飛行器（10）按所述飛行器（10）可以儘可能至少臨時定位在固定位置的這種方式（尤其是，按懸停方式）來設計。所述飛行器（10）還具有用於標記所述目標點（5）的標記單元（15），尤其是，可以按模塊化方式去除的標記單元，並且所述標記系統（1）具有控制單元，其中，所述控制單元按這樣的方式來設置即，所述飛行器（10）可以尤其是，連續地基於尤其是可以連續確定的外部實際位置（4），和所述目標點（5、5a、5b）的已知目標點位置，相對於所述目標點位置，按限定希望位置（6），尤其是，按環繞所述希望位置（6）的限定公差範圍定位。所述控制單元還按這樣的方式來設置，即，可以考慮所述實際位置（4）、所述希望位置（6）以及從所述標記單元（15）至所述目標點（5）的限定標記方向，來控制所述標記單元（15）以標記所述目標點（5），結果是，可以沿所述限定標記方向（14）以大地測量準確度來標記所述目標點（5）。
【專利說明】用於標記目標點的大地測量標記系統
[0001]本發明涉及大地測量標記系統，該大地測量標記系統具有位置確定裝置、尤其是經緯儀、全站儀或GNSS系統，尤其是具有GNSS參照站，並且具有根據權利要求1的前序部分所述的用於標記已知目標點的自動飛行器，涉及根據權利要求6所述的用於利用根據本發明的標記系統來控制標記過程的方法，根據權利要求10所述的、用於根據本發明的標記系統自動的飛行器，以及根據權利要求13所述的、用於根據本發明的標記系統的標記裝置。
[0002]自古以來，就已知了用於測量一個或者尤其是多個目標點的許多大地測量裝置。從測量裝置至要測量目標點的距離和方向或角度被記錄為空間標準數據，而且，尤其是，除了任何現有參照點以外，還檢測測量裝置的絕對位置。
[0003]這種大地測量裝置的通常已知示例由經緯儀、視距儀，以及還被指定為電子視距儀或計算機視距儀的全站儀所代表。現有技術的大地測量裝置例如在公布的申請EP I 686350中進行了描述。這種裝置具有電感角度和距離測量功能，其準許確定針對選定目標的方向和距離。該角度或距離尺度在該裝置的內部參照系統中查明，並且必須仍可能連結至外部參照系統以用於絕對位置確定。
[0004]在許多大地測量應用中，通過其上放置具體設計的目標物體來測量多個點。這些通常由具有可瞄準模塊的鉛錘棒構成，例如，用於限定測量部分或測量點的反射器。這些目標物體通過測量裝置瞄準，確定針對該物體的方向和距離，並由此導出該物體的位置。
[0005]與該點測量類似的是，可以執行對已經獲知目標點的標記或標記其位置在標記過程之前限定的點。與該點測量形成對比的是，在這種情況下，要標記點的位置或坐標是已知的並且要被標記。對於這種標記過程來說，常規上還使用鉛錘棒或測量杆，該杆由用戶攜帶並且定位在目標點上。為此，用戶可以基於由測量裝置生成的位置信息而朝著目標點的目標位置移動，其中，該測量杆可以由另一個人用測量裝置自動瞄準，或者通過指配給測量裝置的自動裝置自動瞄準。如果已經到達目標點，則用戶可以執行該點的標記。
[0006]現代測量裝置(如用於這種標記和測量任務的全站儀)具有用於進一步數字處理和存儲所檢測測量數據的微處理器。該裝置通常按緊湊和集成構造生成，其中，同軸距離與角度測量部件和計算機、控制以及存儲單元通常被集成在一個裝置中。根據全站儀的開發水平，集成了用於機械化目標光學裝置的裝置、用於反射器自由路由測量的裝置、用於自動目標搜索和跟蹤的裝置，以及用於遙控整個裝置的裝置。
[0007]根據現有技術已知的全站儀還具有用於建立針對外部外圍部件的無線電鏈路的無線電數據接口，例如，數據獲取裝置，尤其是，其可以被實現為手持式數據記錄器、遙控單元、現場計算機、筆記本、小型計算機或PDA。藉助於該數據接口，能夠輸出通過全站儀獲取並存儲的測量數據，以供外部進一步處理，能夠讀入外部獲取的測量數據以供存儲和/或在全站儀中進一步處理，能夠輸入或輸出遙控信號，以供遙控全站儀或進一步的外部部件(尤其是，在移動領域使用的)，以及能夠將控制軟體傳遞到全站儀。
[0008]為指向或瞄準要測量目標點，該類型的大地測量裝置例如以望遠鏡瞄準具，例如，光學望遠鏡，作為瞄準裝置。該望遠鏡瞄準具通常可環繞垂直豎軸並且環繞與測量裝置的基部相對的水平傾斜軸旋轉，以使該望遠鏡可以通過樞轉和傾斜而對準要測量點。現代裝置除了光學可視通道以外，還可以具有攝像機，其集成在望遠鏡瞄準具中，並且同軸或平行對準，例如，用於獲取圖像，其中尤其是，所獲取圖像可以被顯示為顯示控制單元的顯示屏上和/或用於遙控的外圍裝置(例如，數據記錄器或遠程控制單元)的顯示屏上的活動圖像。該瞄準裝置的光學裝置可以具有手動對焦(例如，用於改變聚焦光學裝置的位置的設置螺釘)，或者可以具有自動對焦，其中，焦點位置的改變例如通過伺服電機來執行。用於大地測量裝置的望遠鏡瞄準具的自動對焦裝置例如根據DE 19710722、DE 19926706或者DE19949580 獲知。
[0009]根據現有技術的上述測量系統共享這樣的特徵，即，可選地還採用攝像機，瞄準單元或設置有瞄準單元的測量杆通過固定位置確定單元(例如，全站儀)瞄準或觀察。然而，針對出於其立樁目的的設置目標點，未公開用戶或操作員採用由固定位置確定單元記錄的圖像數據的自動引導，致使如果要確保目標點的精確立樁，則針對操作員的立樁處理相對麻煩並且關聯了大量的時間支出。
[0010]為解決這個問題，本專利說明書中被指定為操作員引導系統的測量系統在US7222021或對應的EP 1293755中提出，其具有與固定位置確定單元相對應的、配備有成像裝置(例如，攝像機)的固定基站，和具有移動瞄準單元的功能的移動站，其配備有顯示裝置(例如，顯示屏)，該顯示裝置用於基於所存儲的風景圖像或數據和瞬間圖像(其從固定測量單元的視點看到的)來顯示用戶的瞬間位置。而且，公開了操作員可以怎樣根據由固定測量站瞬間存儲的數據與針對移動站的、包括攝像機圖像的測量位置數據之間的相互關係而被引導至目標點，該測量位置數據具有該目標點的、通過在目標單元的顯示屏上標記(例如，通過藉助於顯示屏上的箭頭而定向顯示)而設置的位置。
[0011]申請號為10177211.9的歐洲專利申請中描述一種用於進一步加速和簡化測量或立樁方法的裝置。其中描述了具有用於沿限定記錄方向記錄攝像機圖像的攝像機的遙控單元，其中，該攝像機的圖像數據可以藉助於位置確定單元和攝像機而在一個坐標系下與目標點達成某種空間關係。這允許操作員對目標點的更多瞄準激活，並由此進一步縮短測量過程的持續時間。然而，這種目標搜索仍需要操作員主動查出目標點位置，並且與之連結，尤其是多次比較該目標點位置與他的瞬時位置或測量杆的位置。
[0012]本發明的目的是提供一種測量或標記系統，該系統具有用於該系統的關聯單元，並且還提供了一種對應方法，利用其，尤其是，在難於利用測量杆接近的地形下，可以更快速、更簡單並且以更高的自動化程度來執行目標點的標記。本發明的具體目的是，提供一種使得可避免用戶的位置或測量杆的位置與目標點位置的可視比較(其要在標記處理期間由用戶執行)的可能性。
[0013]該目的通過實現獨立權利要求書的特徵化特徵來實現。按另選或有利方式精煉本發明的特徵可以根據所附專利權利要求來推斷。
[0014]本發明的主旨是，一種用於標記已知目標點的大地測量標記系統，其具有自動的、無人駕駛的、可遙控的瞄準單元，其中，該瞄準單元根據本發明通過飛行器來實現，並且具有用於該瞄準單元的外部實際位置確定的大地測量位置確定裝置，其中，所述瞄準單元按所述瞄準單元可至少臨時按大致固定位置定位(尤其是懸浮)的這種方式來實現。而且，所述瞄準單元攜帶了尤其是可模塊化去除的、用於標記所述目標點的標記單元。另外，所述標記系統具有控制單元，其中，所述控制單元按這樣的方式來設置，根據尤其是可連續確定的外部實際位置和所述目標點的已知目標點位置，所述瞄準單元可按自動受控方式相對於所述目標點位置，尤其是，連續地在限定設置點位置，尤其是在所述設置點位置周圍的限定公差區域中定位，和在考慮所述實際位置、所述設置點位置，以及從所述標記單元到所述目標點的限定標記方向的情況下，所述標記單元可控制以標記所述目標點，使得所述目標點能夠以大地測量精度(即，在幾毫米內精確地)或者以亞釐米級精度(尤其是，亞毫米級精度)沿所述限定標記方向被標記。
[0015]根據本發明的這種標記系統可以允許標記多個目標點，以使完全自動地執行所述標記瞄準單元的定位，並由此，用戶向預定目標點的迭代接近是不必要的。為此，所述飛行器可以按遙控方式，例如，藉助於無線電信號或者藉助於經由導線、紅外線，或者經由藍牙(Bluetooth)發送至所述瞄準裝置的信號而被控制到限定位置。在另一種情況下，舉例來說，如可以將越野車輛用作所述瞄準單元；然而，在本發明的範圍內使用能夠飛行的飛行器，其可通過電機驅動轉子的瞄準激活來定位，其中，該相應飛行器是無人駕駛的並且同時可藉助於所提供機械化移動，尤其是，可按遙控方式移動。
[0016]所述瞄準單元的位置可以利用用於控制所述瞄準單元或用於生成用於所述控制的控制信號的所述標記系統來確定。為此，提供了一種位置確定裝置。該裝置可以具有:全站儀、經緯儀、視距儀，或者例如，GNSS系統，其中，相應地，與恰當裝置相對應的模塊被設置在瞄準單元側上。通過被設置用於位置確定的裝置與適於其的部件之間的這種可實現交互，可以精確地確定所述瞄準單元的位置，並且另外，可以連續跟蹤所述瞄準單元的位置。
[0017]如果所述目標點的已知目標點位置已知，則基於瞬間確定的瞄準單元位置，可以執行位置比較，和/或可以根據相應位置控制所述瞄準單元或所述飛行器。而且，根據這些信息項，可以導出所述瞄準單元的設置點位置，並且可以將該設置點位置限定為該瞄準單元的所述目標位置。接著，對所述瞄準單元的控制可以按針對所述目標位置來控制並且定位在那裡的這種方式來執行。所述瞄準單元的定位由此可以至少臨時按大致固定位置來執行，即，所述瞄準單元可以在一暫時時段期間，獨立於外部影響而保持固定位置不會變化。這可以具體通過所述瞄準單元的自適應控制來實現。
[0018]所述瞄準單元的位置或者與預定位置的偏差可以通過與所述瞄準單元接觸的位置確定裝置來連續建立。為此，被指配給該位置確定裝置的發送器單元可以提供定位信號，其可以通過所述瞄準單元上的接收器來接收。如果該裝置例如具有GNSS發送器，或者GNSS系統被用於精確地確定瞄準單元的位置的目的，則所述瞄準單元由此可以具有GNSS接收器，通過其，可以接收位置信息項，並且可以由其確定位置。用於該目的的常規GNSS系統例如，可以通過GPS或GLONASS來表示。因此，GNSS天線可以設置在所述瞄準單元上，以使能夠接收與相應系統相關聯的信號。除此以外，可以設置GNSS參照站，其還被實現成接收GNSS信號並且另外提供參照數據或校正數據，例如，用於增加針對位置確定的精度的已知DGPS, RTK，或VRS方法之一。適於這種參照系統的瞄準單元由此可以附加地實現成接收校正信號，並且可以在考慮這些信號的情況下執行大地測量位置確定。
[0019]尤其是，瞄準單元的實際位置可以建立，因為設置在瞄準單元上的模塊(例如，反射器)可被測量裝置(例如，被全站儀或經緯儀)瞄準。測量裝置的位置例如已經可以獲知，因為針對測量裝置一側上執行校準過程，並且該裝置由此可以通過測量已知點來執行固有位置確定。如果所述瞄準單元上的反射器現在被該測量站瞄準，則通過確定發射測量射束的對準，可以確定所述瞄準單元的方向，並且基於藉助於所述測量射束執行的距離測量，可以建立到所述瞄準單元的距離。根據這些尺度，所述瞄準單元與所述測量裝置的相對位置可以唯一且精確地確定，並且利用已知的測量裝置位置，可以導出瞄準單元的絕對(尤其是，大地測量精度)定位。基於所述瞄準單元的這樣確定(尤其是，連續地)的位置，可以執行所述單元的控制。為此，可以根據位置信息項獲取控制數據，並且藉助於這些數據，所述瞄準單元可以移動或流動至限定設置點位置。
[0020]所述設置點位置可以尤其根據目標點的坐標或位置規範來確定。如果這例如表示地形中的一地面點，則該地面點本身可以被限定為所述目標點，其與不根據本發明的另選方面有關地，可以通過車輛來接近。為了使得車輛的定位更容易，在此可以限定所述設置點位置周圍的目標區，其中，車輛或指定該車輛的位置的部件一位於所述目標區中，就可以認為達到了所述目標點。
[0021]如果所述瞄準單元根據本發明被實現為飛行器(例如，無人駕駛飛機)，並且所述設置點位置要能夠按懸浮方式來假設，則可以依次限定設置點位置，其例如位於所述地面點上垂直2m與IOm之間，或者處於一特定角度(尤其是，限定角度範圍內)和與地面點的一定距離下。針對該實施方式，還可以生成所述設置點位置周圍的、具有限定位置公差的目標或設置點區，其中，在所述飛行器(或者此外，所述飛行器的指定其當前位置的部件)位於所述設置點區時，視為到達所述設置點位置。尤其是，因為所述飛行器通常因針對所述飛行器的外部影響而不能保持懸浮在固定位置處無限長時間，例如，由於氣流的變化、溫度變化，和/或可變壓力條件，所以可以將對應設置點區的限定有利地用於所述定位。然而，所述飛行器可以通過補償針對外部作用偏轉力的反制來保持在先前限定設置點區內可變的位置。
[0022]具有大地測量精度的所述瞄準單元的所述定位可以被用於多種應用。
[0023]利用本發明，可以在採用所述瞄準單元(飛行器)的大地測量精度定位的同時執行目標點的標記。為此，所述貓準單元配備有標記單元或者攜帶有這種標記單元。所述目標單元可以被實現為光學標記單元，尤其是，實現為雷射束源，其中，所述目標點按光學可見方式通過發射所述雷射束來標記，和/或可以藉助於施用由染料構成的標記(例如，噴漆或噴墨)來執行所述目標點的標記。而且，所述目標點的標記可以執行，在於物體(例如，磁體)被所述瞄準單元「降落」在所述目標點位置處並由此放置在所述目標點上。另外，可以藉助於所述貓準單元將粘合標記(例如，標籤或反射箔)施加至所述目標點，或者可以從所述貓準單元射擊拋射體(例如，釘子)，用於按所述目標點通過其上的拋射體的入射來標記的這種方式來進行所述標記。
[0024]對用於所述標記的所述瞄準單元和所述標記單元的控制可以藉助於控制單元來執行。一方面，該控制單元可以通過比較(尤其是，連續運行)所述瞄準單元的瞬間位置(實際位置)、所述設置點位置，以及所述目標點位置來控制所述瞄準單元的定位。為此，所述控制單元例如通過生成控制數據(根據這些位置)可以將所述瞄準單元移動至所述設置點位置或設置點區，並且在到達所述設置點位置時，所述瞄準單元可以定位或保持在那裡。因此，可以獲知實際位置、設置點位置，以及目標點位置的相對關係，而且，藉助於所述控制單元，隨著附加考慮所述標記單元的標記方向，該單元可以按執行所述目標點的標記的這種方式來驅動。即，所述標記單元按這樣的方式來激活和/或控制，即，當在考慮所述瞄準單元的實際位置和所述標記單元的標記方向的情況下，根據所述標記單元生成的標記而精確地到達或擊中所述目標點時標記所述目標點。出於該目的執行的數據處理例如可以在所述瞄準單元上、所述測量裝置上，或者遙控單元上執行。
[0025]尤其是，在根據本發明的標記系統的一個實施方式中，所述位置確定裝置可以具有用於發射定位信號的至少一個發送器單元，從而所述瞄準單元可以按這種方式來實現，即，可接收所述定位信號(尤其是，通過GNSS天線)並且可根據所述定位信號來確定所述標記單元的實際位置。由此，可以執行所述瞄準單元的大地測量精度位置確定，其可以針對所述瞄準單元的定位而獲取並考慮。另外，該類型的位置確定假設，所述發送器單元提供的所述定位信號可以由所述瞄準單元接收，即，該信號不被所述發送器單元與所述瞄準單元之間存在的任何可能障礙物組合或阻擋。
[0026]尤其是，根據本發明，所述發送單元可以被實現為GNSS發射器，尤其是GNSS衛星，尤其是GPS、GL0NASS，或Galileo衛星，並且所述定位信號可以通過GNSS信號來實現，或者所述發送器單元可以具有偽衛星模塊，並且所述定位信號可以通過偽衛星信號來實現。例如，如果所述飛行器的位置確定和目標點的標記要在封閉空間(例如，製造大廳)中執行，則通常來說，不能通過其中的所述照明單元接收GNSS信號。在這種情況下，可以藉助於該大廳中的偽衛星模塊(所謂的偽衛星(pseudolites)或偽衛星(pseudolites))來執行。該偽衛星可以放置在相應已知位置處，並且可以藉助於該偽衛星信號從其發射位置信息項，例如，採用與GNSS信號類似的信號格式，藉助於其，可以依次在所述瞄準單元部分上執行位置確定。該信號可以準許確定表示例如該製造空間的坐標系或者對象坐標系內的相對位置。而且，如果與全局坐標系相對的偽衛星的位置是已知的，則由此還可以間接執行所述瞄準單元的絕對全局位置確定。為了這種精確位置確定，可以在所述飛行器部分上從四個偽衛星接收信號，尤其是其中，對於該信號的共享時基(timebase)的情況來說，接收三個信號使得位置確定能夠精確地執行。例如，對於按已知海拔定位所述瞄準單元的情況來說，兩個信號足夠用於該位置確定。
[0027]而且，根據本發明，為增加該位置確定的精度，所述位置確定裝置可以具有用於發射GNSS校正信號的GNSS參照站，並且所述瞄準單元可以按可接收所述GNSS校正信號的這種方式來實現，從而可根據所接收GNSS信號和所述GNSS校正信號來確定所述瞄準單元的實際位置。通過這樣附加提供的所述校正信號，所述瞄準單元的更精確絕對位置確定成為可能。
[0028]在根據本發明的標記系統的另一實施方式中，所述飛行器可以具有反射器，並且所述位置確定裝置可以具有大地測量裝置，尤其是經緯儀或全站儀。所述測量裝置具有至少一個瞄準裝置，尤其是望遠鏡瞄準具，其中，所述瞄準裝置可相對於所述測量裝置的基部，尤其是通過電機而樞轉，以改變其對準，並且具有限定光學目標軸的至少一個發射單元，和一個輻射源，該輻射源用於向所述光學目標軸平行地(尤其是同軸地)發射用於距離測量的光學測量射束。另外，提供了角度測量功能，該角度測量功能用於高精度獲取所述目標軸的對準，並且提供了分析裝置，該分析裝置用於對所述瞄準裝置的進行對準數據存儲和控制。所述測量射束由此可以在所述反射器上對準，從而能夠確定所述標記單元的實際位置。所述測量輻射可以被反射回所述測量單元上的所述反射器並在其中被檢測。由此可以根據該反射測量輻射來確定從所述測量裝置到所述瞄準單元或者到所述輻射體的距離，並且可以在考慮所述瞄準裝置的對準的情況下來指定所述瞄準單元的位置。
[0029]而且，在本發明的範圍內，可向所述瞄準單元發送的信號(尤其是，其中，所述信號通過無線電信號、調製在雷射束上的信號，或電子信號來實現)可以具有位置信息項，其中，所述位置信息項可以在指配給所述瞄準單元的第一處理單元中轉換成控制數據，或者可以具有控制數據本身，其中，所述控制數據可以藉助於指配給所述測量裝置的第二處理單元，根據所述位置信息項來查明。因此，如果利用測量裝置確定了所述瞄準單元的位置，則可以例如藉助於無線電將獲取的所述位置信項直接發送至所述瞄準單元，並且將該位置信息項在所述瞄準單元部分上用於所述控制，尤其是，用於生成控制數據。另選或者另外的是，還可以直接在所述測量裝置部分上處理該位置信息項，並且基於該信息，可以將用於控制所述瞄準單元的控制信號或控制數據發送至所述瞄準單元。
[0030]根據本發明，被實現為飛行器的所述瞄準單元另外可以可至少臨時按大致水平固定位置懸浮地定位，尤其是其中，可以沿垂直方向補償因外部影響(尤其是，氣流、壓力變化，和/或溫度變化)對所述定位造成的影響。尤其是，對於飛行器被設置為瞄準單元的情況來說，這種位置補償可以確保所述瞄準單元的正確且可用定位。例如，如果風強度或風向改變(其針對所述飛行器的懸浮定位而加以考慮)，則可以利用驅動單元(例如，所述飛行器的轉子)執行反制，作為針對其的反作用。可以有利的是，假設所述飛行器在逆反作用期間大致保持其水平位置，並且校正或重新定位主要出現在用於所述補償的垂直方向中。
[0031]另外，所述標記系統可以具有用於控制所述瞄準單元的遙控單元，尤其是其中，所述遙控單元具有用於顯示信息的顯示屏。利用這種遙控單元，可以向所述瞄準單元發送和/或從所述瞄準單元接收控制相關數據，或者此外，可以通過操作員來執行所述瞄準單元的人工控制。所述遙控單元、所述瞄準單元，和/或測量裝置之間的通信和電力供應例如可以經由導線來執行。而且，用於控制的數據處理可以在所述遙控單元上執行，其中，所述遙控單元可以例如被實現為PDA、智慧型電話，或平板PC。
[0032]在本發明的範圍內，例如，可以利用所述標記系統來執行標記牆上鑽孔的位置。建築物或空間的數字模型可以出於該目的存儲在該系統中，其中，根據該模型的功能，可以執行孔位置的限定。所述瞄準單元例如還可以根據該數字模型而按與鑽孔位置相對的限定方式來定位，並且可以例如通過可見雷射輻射來促成孔的標記。藉助於該標記，該系統的操作員現在可以放置相應鑽孔，或者人工標記該位置，並且隨後，控制所述瞄準單元到達下一個鑽孔位置，或者使其自動地到達下一個位置。這種標記可以在那裡依次執行，並由此，可以連續標記孔或鑽孔。
[0033]另外，根據本發明，所述瞄準單元可以具有用於確定所述瞄準單元的對準和/或實際位置的傳感器單元，尤其是傾斜傳感器、磁強計、加速度傳感器、偏航率傳感器，和/或速度傳感器。另外，所述瞄準單元可以具有指定所述瞄準單元的對準的部件，並且所述標記系統可以具有獲取裝置，尤其是攝像機，該獲取裝置用於獲取和/或瞄準所述部件並且用於根據所述部件的位置和裝置來確定所述瞄準單元的對準。
[0034]所述飛行器的位置和取向的確定例如是通過雷射跟蹤器來執行的。所述飛行器的取向可以經由採樣單元通過測量設置在所述單元上的標記的位置來獲取。所述飛行器的取向可以在獲知與所述飛行器相對的雷射跟蹤器的位置的同時，根據獲知的標記的位置和裝置來導出。因此，獲知空間中的位置是根據該位置信息和取向信息得出的。用於對準確定的這種一般方法例如在WO 2006/097408中進行了描述。而且，該取向還可以基於接收器針對測量射束軸的偏移來確定，其通過瞄準所述接收器的測量射束來限定，其中，所述接收器的光學裝置僅具有有限孔徑角度。
[0035]而且，所述對準的確定可以通過某種方法來執行，其中，沿設置在所述瞄準單元上的檢測器的方向發射雷射束，並且限定該雷射束的發射方向。然後確定雷射束在所述檢測器上的投射點。投射方向根據該投射點導出。現在，基於投射方向至發射方向的聯接，可以確定所述檢測器與雷射源相對的並且由此與所述瞄準單元相對的對準。這種方法例如從WO2008/138507 獲知。
[0036]對於用於提供有關所述瞄準單元的取向的信息項的另一已知可能性的情況來說，跟蹤所述瞄準單元的位置，並且根據位置變化來確定移動方向。利用該移動方向對應於所述瞄準單元的特定取向的假定，有關所述瞄準單元的取向的信息可以尤其導出。該位置變化例如可以藉助於根據GPS的連續位置確定來確定。
[0037]另外，物體在空間中的位置和旋轉定位或對準可以藉助於光學測量裝置來執行。該測量裝置可以具有成像光學裝置，和將位置按兩個維度分解的檢測器。該物體或瞄準單元可以具有已知代碼圖案，例如，條形碼或偽隨機碼，並且可以對利用該測量裝置所獲取的圖案進行分析。由此，根據所獲取的代碼的位置，可以推斷所述瞄準單元在空間中的相應位置。與該原理相對應的方法例如在EP 1066497中進行了公開。
[0038]上述確定對準的可能性可以與所述瞄準單元的位置確定相組合地使用，以精確確定六個自由度(6-DoF)，並由此精確確定所述瞄準單元在空間中的精確位置。
[0039]根據本發明的標記系統還可以具有調節功能，其中，在標記時間窗期間，在執行由所述控制單元控制的所述調節功能時，連續確定所述飛行器的實際位置。該實際位置可以藉助於所述大地測量系統與所述反射器的交互或者藉助於所述傳感器單元來確定，並且所述飛行器按這樣的方式基於該實際位置保持穩定，即，在整個所述標記時間窗期間藉助於所述標記單元以大地測量精度連續標記所述目標點。
[0040]尤其是，所述飛行器的定位可以按這樣的方式來調節，S卩，所述飛行器在整個所述標記時間窗期間存在於所述設置點位置中，和/或所述標記方向連續自適應，和/或在所述目標點的所述標記至少暫時未出現的情況下，執行錯誤輸出。
[0041 ] 根據本發明的、用於控制標記(以大地測量精度執行)已知目標點的方法具有自動的、無人駕駛的、可遙控的飛行器，作為瞄準單元，其中，所述瞄準單元的外部實際位置尤其是，連續確定。所述瞄準單元攜帶尤其是可模塊化去除的、用於標記所述目標點的標記單元。在所述方法的範圍中，根據尤其是連續確定的外部實際位置和所述目標點的已知目標點位置，所述瞄準單元相對於所述目標點位置，尤其是，連續地在限定設置點位置，尤其是，在所述設置點位置附近的限定公差區域中定位。而且，在考慮所述實際位置、所述設置點位置，以及從所述標記單元至所述目標點的限定標記方向的情況下，所述標記單元被控制以標記所述目標點，使得所述目標點以大地測量精度沿所述限定標記方向來標記。
[0042]利用根據本發明的方法，通常可以將飛行器(瞄準單元)移動到與已知目標點位置相對或者與位置已知的任意點相對的限定位置。這種定位可以形成針對此外要利用所述瞄準單元執行的動作的一般基礎。尤其是，標記所述目標點可以利用本發明來執行。
[0043]為此，首先，根據所述瞄準單元的實際位置與目標點位置將所述瞄準單元控制到一特定位置(控制到所述設置點位置)，並且大致按固定位置定位在那裡。為了標記所述目標點，根據所述實際位置、所述設置點位置(尤其是，根據所述瞄準單元是位於所述設置點位置還是所述設置點區)，和所述標記單元的標記方向，按照由所述標記單元標記所述目標點的方式來控制所述標記單元。
[0044]尤其是，在根據本發明的方法的範圍內，可以由所述瞄準單元來接收定位信號，並且可以根據該定位信號來確定所述外部實際位置，尤其是所述目標單元的對準，尤其是其中，所述定位信號通過GNSS信號、偽衛星信號，和/或GNSS校正信號來實現，並且尤其是，在考慮所述GNSS校正信號的情況下，根據所述GNSS信號和/或像GNSS的信號來確定所述實際位置。另外或另選地，測量射束可以在飛行器側上反射，並且可以藉助於反射的所述測量射束來確定所述外部實際位置。藉助於這些方法之一，或者通過彼此組合這些方法，可以確定所述瞄準單元的絕對的大地測量精度位置，並且可以基於該位置執行所述瞄準單元的定位。如果必須在使用定位信號或GNSS信號期間確保用於接收這些信號的能力，則萬一反射測量射束的話，可以與可能信號遮蔽無關地執行位置確定。
[0045]而且，在本發明的範圍內，可以確定所述瞄準單元的、尤其是，沿顛簸、搖晃以及偏航方向的對準，和/或到某個物體(尤其是障礙物)的距離，和/或可以獲取一圖像，尤其是其中，該圖像具有所述目標點。所述目標點由此可以位於所述攝像機的視野中。確定所述瞄準單元的對準例如可以在針對所述定位的控制期間加以考慮，或者被用於所請求對準或者用於限定對準中的定位。另外，通過確定到物體的距離，可以識別所述瞄準單元的飛行路徑或路線中的障礙物，並且尤其是自動地繞過，或者可以在考慮相應障礙物的情況下定位所述瞄準單元。另外，可以獲取其中移動所述瞄準單元的環境的圖像。通過獲取一圖像序列，還可以確定一移動或所述瞄準單元沿著移動的路徑，並且作為其結果，可以導出所述實際位置的連續確定。尤其是，對於共同獲取一圖像上的所述目標點的情況來說，所述瞄準單元此外可以針對一設置點位置控制，或者基於該圖像信息放置在那裡。另外，用戶由此可以具有可用圖像信息項，據此，他可以控制所述瞄準單元(也可以手動控制)。
[0046]而且，根據本發明，標記所述目標點還可以利用光學可見輻射來執行，並且所述輻射的輻射方向與所述標記方向平行，尤其是同軸。該標記輻射可以在到達所述設置點位置時並且利用所述標記方向的匹配對準來激活，並且可以連續發射和/或按脈衝發射，以指示所述目標點。
[0047]尤其是，在根據本發明的方法的範圍內，所述標記單元的所述標記方向可以與垂直方向平行地(尤其是獨立地)和/或按與所述瞄準單元的對準相對的限定方式來對準，尤其是其中，所述標記單元以萬向節方式安裝，和/或所述瞄準單元具有用於限定對準所述標記方向的對準裝置，尤其是其中，所述標記單元在兩個軸，尤其是三個軸上樞轉。通過以萬向節方式安裝，所述標記方向可以連續自動地平行於地球的垂直方向(即，平行於重力矢量)來對準,並且具有萬一在所述目標點上垂直定位的話，所述貓準單元的精確對準對於標記所述目標點來說不是絕對必需的結果。然而，如果所述瞄準單元未在目標點上垂直定位，例如，因為諸如樹木的障礙物阻擋了這種定位，則所述標記方向可以按所述目標點以針對垂直方向的特定角度標記的這種方式，藉助於所述對準裝置來對準。另外，所述對準裝置可以運行樞轉，或者環繞多達三個樹的標記方向旋轉，並由此，不僅指向所述目標點的標記，而且還通過一圖案標記，該圖案例如在被實現為雷射輻射的標記的快速移動期間出現。[0048]萬一因外部影響(尤其是因氣流、壓力變化，和/或溫度變化)而造成對所述瞄準單元(飛行器)的定位的影響的話，另選或者另外的是，對於所述瞄準單元的、用於保持目標點標記的限定位置改變來說，可以執行所述標記單元的標記方向的重新對準。在這種情況下，例如，可以通過所述對準裝置來改變用於標記的雷射束的對準，以根據所述瞄準單元的感應偏移來執行所述雷射束的發射角度的變化，並且該射束由此保持朝著所述目標點的取向，從而仍按所述瞄準單元的偏移位置進行標記。
[0049]在一個實施方式中，在所述方法的範圍內，可以通過多個航路點限定一路徑，其中，所述瞄準單元沿所述路徑移動，尤其是其中，路徑過程的最優化尤其是自動地執行，和/或所述路徑具有所述目標點，和/或所述設置點位置，和/或沿所述路徑連續執行將所述多個航路點的位置標記為中間目標點。因此，可以將多個航路點立樁，其限定了針對一目標點的路線，和/或其形成了中間目標點，並由此也要被標記。另外，基於所確定航路點，可以最優化所述瞄準單元的移動路徑，尤其是，假設預先通過限定所述多個航路點來繞流已知障礙物。而且，航路點的標記可以藉助於光學系統(例如，可見雷射束)，或者藉助於顏色標記(例如，利用漆或噴漆)來執行。另外，該標記可以完全自動執行，即，所述瞄準單元從航路點至航路點連續移動，並且可選地相應執行標記，或者可以半自動地執行，即，所述瞄準單元向一個航路點自動移動並且保持該位置，直到用戶獲得用於按下一個航路點定位的信號為止。
[0050]在本發明另一實施方式中，可以將多項信息和/或控制命令(尤其是，所述目標點位置)輸入到所述瞄準單元中，和/或可以將多項信息(尤其是，獲取的所述圖像)具體在顯示屏上輸出。所述瞄準單元的編程和/或控制可以根據與所述瞄準單元的這種通信可能性來簡化並加速。
[0051]在根據本發明的方法的範圍中，對於在標記時間窗期間的調節的情況來說，所述飛行器的所述實際位置可以連續確定，並且藉助於在飛行器側反射的所述測量射束，或者藉助於用於確定所述飛行器的對準和/或實際位置的傳感器單元，所述飛行器按這樣的方式基於該實際位置保持穩定，即，所述目標點在整個所述標記時間窗期間藉助於所述標記單元以大地測量精度連續標記。尤其是，所述飛行器的定位可以按這樣的方式來調節，即，所述飛行器在整個所述標記時間窗期間存在於所述設置點位置中，和/或所述標記方向連續自適應，和/或在所述目標點的所述標記至少暫時未出現的情況下，執行錯誤輸出。
[0052]本發明的另一目的是，一種用於根據本發明的標記系統的自動的、無人駕駛的、可遙控的瞄準單元，其中，該瞄準單元根據本發明實現為飛行器，尤其是，實現為無人駕駛飛機。另外，所述瞄準單元按所述瞄準單元可至少臨時按大致固定位置定位(尤其是，懸浮)的這種方式來實現。而且，用於確定所述瞄準單元的外部實際位置和用於生成控制數據的位置信息項和/或所述控制數據可直接發送至所述瞄準單元。另外，所述瞄準單元攜帶用於標記目標點的標記單元，尤其是其中，所述標記單元被實現為可模塊化去除，並且所述控制數據按這樣的方式來實現，即，根據尤其是可連續確定的外部實際位置和所述目標點的已知目標點位置，所述瞄準單元可相對於所述目標點位置，尤其是，連續地在限定設置點位置，尤其是，在環繞所述設置點位置的限定公差區中定位。在考慮所述實際位置、所述設置點位置，以及從所述標記單元至所述目標點的限定標記方向的情況下，所述標記單元可控制以標記所述目標點，使得所述目標點可以以大地測量精度沿所述限定標記方向來標記。[0053]根據本發明的所述瞄準單元例如可以通過飛行器來實現，其可以藉助於至少兩個轉子和/或噴嘴按大致固定位置懸浮地定位。針對另選方面，而非根據本發明，所述瞄準單元例如可以通過越野車輛來實現，其可以被控制以驅動至目標位置，並由此可定位。
[0054]而且，所述瞄準單元例如可以藉助於無線電信號、經由雷射束，或者經由導線遙控，其中，所述瞄準單元本身被實現為無人駕駛的且自動的，即，其具有機械化驅動，其提供所述瞄準單元的獨立運動。另外，所述瞄準單元具有標記單元，利用其，可以執行所述目標點的標記。所述瞄準單元可以在考慮固有位置(實際位置)、所述目標點位置，以及其中要定位所述瞄準單元的位置(設置點位置)的情況下，根據控制數據來控制並放置。隨著在所述控制數據中附加考慮所述標記方向，所述目標點因而可以通過所述標記單元以大地測量精度來標記。
[0055]尤其是，根據本發明的瞄準單元可以具有用於定位信號的接收器(尤其是，GNSS天線)，和處理單元，該處理單元用於根據所述定位信號來確定所述瞄準單元的實際位置。而且尤其是，所述定位信號可以通過GNSS信號來實現，尤其是其中，所述GNSS信號用GPS、GLONASS或Galileo信號、偽衛星信號，和/或GNSS校正信號來表示，並且尤其是，在考慮所述GNSS校正信號的情況下，可根據所述GNSS信號和/或像GNSS的信號來確定所述實際位置。而且，所述瞄準單元可以具有反射器，藉助於這種接收器或者藉助於所述反射器，可以確定所述瞄準單元的絕對位置，因為，所述定位信號或者GNSS信號被獲取並轉換成位置信息，或者所述反射器被瞄準，由此了確定所述瞄準單元的位置。
[0056]而且，如在本發明中限定的瞄準單元(飛行器)可以具有用於確定所述瞄準單元的對準和/或實際位置的傳感器單元，尤其是，傾斜傳感器、磁強計、加速度傳感器、偏航率傳感器，和/或速度傳感器。藉助於這種傳感器單元和可以這樣獲取的所述瞄準單元的對準，例如，在可以按限定方式控制該單元的定位和/或所述瞄準單元的對準期間，可以執行對該對準的考慮。
[0057]另外，根據本發明的瞄準單元可以具有用於針對物體的距離測量的傳感器，尤其是，雷達，其中，藉助於該傳感器，例如，可以識別障礙物，並由此在所述瞄準單元的移動期間加以考慮或繞過。而且，所述瞄準單元可以具有光學獲取單元，尤其是攝像機，該獲取裝置用於獲取圖像，尤其是其中，所述圖像具有所述目標點，或者所述目標點位於視野中。利用該獲取單元，例如視頻攝像機，可以獲取攝像機環境的一個或更多個圖像或者地形的航空記錄，並且所述瞄準單元的位置變化例如可以通過圖像處理過程來建立。另外，可以將該圖像信息項用於執行對所述瞄準單元的控制(尤其是，朝向限定位置)的目的，和/或用於向操作員提供用於測量或標記處理的圖像信息項或用於處理處理的文檔化的圖像。
[0058]另外，所述瞄準單元的位置確定可以根據所獲取的圖像來執行。為此，可以獲取一系列圖像，其圖像區分別部分交疊。該交疊區例如可以通過在這些圖像上獲取的圖案的比較(尤其是，通過這些圖像的交疊區的圖像處理或比較)來進行比較。圖像相對於跟隨圖像的相對位置可以由其確定，並且所述圖像獲取單元的移動進展和由此所述瞄準單元的移動進展可以根據該交疊區的尺寸和旋轉角度來導出，據此，必須通過圖像處理來旋轉該跟隨圖像，以使例如可以實現該交疊區中的顯著圖案的對應關係。而且，可以執行對坐標已知的顯著航路點的識別，並且可以由其直接確定至少水平絕對位置。尤其是，例如，萬一 GNSS系統故障或遮蔽GNSS信號，使得不能進行位置確定，就可以執行這種位置確定，其中，在該確定期間，可以考慮坐標已知的所述瞄準單元的起始點。針對垂直位置變化的至少粗略確定，可以彼此比較單個或多個圖像的縮放因子，並且依次地，可以根據任何圖像圖案對應關係推斷海拔變化。
[0059]藉助於所獲取的圖像，所述瞄準單元可以基於時間恆定紋理(例如，在地面上)在適當位置穩定化。該穩定化依次可以按這樣的方式通過比較按時間間隔獲取的圖像來執行，即，所述瞄準單元的位置校正以使瞬間獲取圖像或該圖像上獲取的紋理達到與先前針對時間獲取的圖像上的紋理的對應關係的目的來執行。萬一臨時中斷控制信號的話，這可以同時幫助精確標記或使所述瞄準單元可定位。
[0060]另外，所述瞄準單元針對相應起始點的自主返回移動可以基於在所述瞄準單元朝著一目標點移動期間所獲取的圖像來執行。一方面，這種返回移動可以通過沿從所述圖像導出的路線的移動或者通過藉助於圖像比較的移動來執行。該圖像比較可以隨著比較所獲取的對著移動的圖像與在該返回移動期間獲取的圖像來執行。
[0061]另外，對於限定對準來說，尤其是，與標記方向的平行對準無關地，根據本發明的瞄準單元可以具有用於所述標記單元的萬向架和/或對準裝置，尤其是，其中，所述標記單元可按兩個軸，尤其是，按三個軸樞轉。尤其是，所述標記單元此外可以具有用於發射光學可見輻射的射束源，並且所述射束源可以按這樣的方式來設置，即，所述光學輻射的發射方向針對所述標記方向平行(尤其是，同軸)延伸。針對所述標記單元的萬向架的情況來說，所述標記方向或所述光學可見輻射(例如，按可見波長範圍的雷射輻射)的連續對準可以按在地面點上垂直地向上定位攜帶所述標記單元的所述貓準單元的這種方式，平行於地球的垂直方向來實現，該地面點在激活所述標記單元(即，例如，在發射雷射輻射時)時自動地標記。藉助於所述對準裝置，所述標記方向可以安裝與垂直方向相對的限定角度對準，並由此，如果所述瞄準單元未垂直位於一目標點上，而是偏離該垂直方向放置，則還可以執行該目標點的標記。尤其是，如果地形中的障礙物(例如，樹或凸出巖石)阻擋了所述瞄準單元在該目標點上的垂直定位，則仍然可以執行所述點的標記。而且，可以執行所述標記方向的瞄準對準，以補償或衡消因外部影響而造成所述瞄準單元的不希望的位置變化，以使儘管這種偏移，也可以執行所述目標點的標記。
[0062]而且，根據本發明，所述瞄準單元可以具有用於輸入信息和/或控制命令(尤其是，所述目標點位置)的輸入單元，尤其是，鍵盤、觸敏顯示屏，和/或數據接口，和/或用於輸出信息(尤其是，通過所述攝像機獲取的所述圖像)的輸出單元，尤其是，顯示屏。對於用戶來說，這種輸入可能性可以允許或使得更容易輸入對於利用所述瞄準單元的工作過程來說必需的信息項。由此，可以存儲一目標點位置，並且所述瞄準單元可以自動且獨立地飛向該位置，並由此，使得能夠執行對一目標點完全自動標記。對應的位置信息項還可以經由所述數據接口發送到所述瞄準單元中和/或從所述瞄準單元發送出。附加提供的顯示屏例如可以使用戶更加容易輸入數據，和/或提供環境信息。
[0063]用於控制所述瞄準單元的遙控單元可以另外指配給根據本發明的瞄準單元，尤其是，其中，所述遙控單元具有用於顯示信息和/或通過所述攝像機獲取的所述圖像的顯示屏。該遙控單元可以向用戶提供附加或另選輸入和輸出裝置。所述瞄準單元的編程由此可以藉助於該遙控單元來執行，並且例如，在所述瞄準單元部分上獲取的圖像可以顯示在顯示屏或所述遙控單元上，以使可以將連續生成的環境圖像用於所述控制，尤其是，用於操作員的人工控制。
[0064]根據本發明的用於標記已知目標點的和用於根據本發明的標記系統的標記裝置具有可遙控標記單元，和用於該標記單元的外部位置確定的大地測量位置確定裝置，尤其是，經緯儀或全站儀，其中，所述標記單元的外部實際位置可藉助於所述位置確定裝置，尤其是，連續地確定。所述標記裝置具有控制單元，其中，所述控制單元按這樣的方式來設置根據尤其是可連續確定的外部實際位置和所述目標點的已知目標點位置，所述瞄準單元可相對於所述目標點位置，尤其是，連續地在限定設置點位置，尤其是，在環繞所述設置點位置的限定公差區中定位。而且，所述控制單元被設置成，使得在考慮所述實際位置、所述設置點位置，以及從所述標記單元至所述目標點的限定標記方向的情況下，所述標記單元可控制，以使所述目標點可以以大地測量精度沿所述限定標記方向來標記。
[0065]利用所述位置確定裝置，所述標記單元的絕對和瞬間位置可以建立，尤其是，由此可以跟著所述標記單元，並且結果，可以連續獲取其位置。如果獲取所述標記單元的瞬間位置和目標點位置，則可以根據這兩個位置來控制所述標記單元，以使其可按限定設置點位置定位。而且，所述標記單元可以藉助於所述控制單元來激活，以使在考慮瞬間標記單元位置(尤其是，萬一與設置點位置相對應的話)和所述標記方向的對準的情況下，可以執行所述標記單元標記所述目標點。
[0066]根據本發明的標記裝置的位置確定裝置可以具有用於發射定位信號的至少一個發送器單元，並且所述標記單元可以按所述定位信號尤其是可通過GNSS天線接收的這種方式來實現，並且所述標記單元的所述實際位置可根據所述定位信號來確定。尤其是，所述發送單元可以被實現為GNSS發送器，尤其是，GNSS衛星，尤其是，GPS、GLONASS，或Galileo衛星，並且所述定位信號可以通過GNSS信號實現。而且，所述發送器單元可以具有偽衛星模塊，並且所述定位信號可以通過偽衛星信號來實現。尤其是，所述位置確定裝置可以具有用於發射GNSS校正信號的GNSS參照站，並且所述標記單元可以按可接收所述GNSS校正信號的這種方式來實現，從而所述標記單元的實際位置可根據所接收GNSS信號和所述GNSS校正信號確定。
[0067]根據本發明的另一位置確定可能性可以通過具有大地測量裝置的位置確定裝置來實現，尤其是，經緯儀或全站儀，其中，所述標記單元的位置通過反射器在空間中以高精度指定。所述大地測量裝置具有瞄準裝置，尤其是，望遠鏡瞄準具，其中，所述瞄準裝置可針對所述測量裝置的基部，尤其是通過電機樞轉，以改變其對準，並且具有至少一個發射單元，該發射單元限定光學目標軸，和一個輻射源，該輻射源用於向所述光學目標軸平行(尤其是，同軸地)發射用於距離測量的光學測量射束。另外，可以設置用於高精度獲取所述目標軸的對準的角度測量功能和用於數據存儲和控制所述瞄準裝置的對準的分析裝置。所述測量射束由此能夠在所述反射器上對準，以使所述標記單元的所述實際位置由此可確定。通過利用測量裝置的位置確定，可以替換GNSS信號的可能限制接收能力或者連結至其的限制或不可能的位置確定，並且仍然可以執行該確定。為此，在獲知所述測量裝置的絕對位置之後(例如，藉助於初始化校準過程)，在測量裝置與標記單元之間存在視線時，可以執行所述標記單元的瞬間位置的確定。
[0068]在根據本發明的標記裝置中，所述標記單元可以具有尤其是通過無線電模塊、Bluetooth接口、紅外接口，和/或com埠實現的數據接口，該數據接口用於控制和/或與實現為飛行器的、自動無人駕駛可遙控瞄準單元的信息交換。所述數據接口可以用於將所述標記單元連接至貓準單元並由此提供所述標記單元的可變定位(尤其是，自動和/或可控定位)的目的。可以經由所述數據接口在這兩個部件之間交換任一信息項，並由此，例如，可以執行針對用戶的用於控制的反饋或者所述瞄準單元的直接激活。
[0069]本發明的另一目的通過存儲在機器可讀載體上的、根據本發明的電腦程式產品或通過電磁波實現的計算機數據信號來實現，其具有用於尤其是，當在電子數據處理單元中執行該程序時，執行根據本發明的方法的程序代碼。該電腦程式產品或計算機數據信號可以按其中提供尤其是採用算法形式的控制指令的這種方式來設計，利用其，根據本發明的、用於控制已知目標點的標記(其以大地測量精度來執行)的方法可以利用自動無人駕駛可遙控瞄準單元來執行。
[0070]根據本發明的方法、根據本發明的標記系統、根據本發明的瞄準單元，以及根據本發明的標記裝置此後基於在附圖中示意性地示出的具體示例性實施方式，單獨作為實施例更詳細地進行描述，其中，還討論了本發明的進一步優點。在具體圖中:
[0071]圖1示出了根據現有技術的標記或測量系統；
[0072]圖2示出了根據本發明的、具有測量站和實現為瞄準單元的飛行器的標記系統；
[0073]圖3示出了根據本發明的、具有GNSS系統和實現為瞄準單元的飛行器的標記系統的另一實施方式；
[0074]圖4示出了根據本發明的、具有GNSS系統、GNSS參照站以及實現為瞄準單元的飛行器的標記系統的另一實施方式；
[0075]圖5示出了根據本發明的飛行器的一個實施方式；
[0076]圖6示出了根據本發明的、用於根據本發明的瞄準單元的移動路徑；
[0077]圖7示出了根據本發明的標記方向的對準的確定。
[0078]圖1示出了根據現有技術的測量系統50。該系統50具有測量裝置51和測量杆52。而且，在測量杆52上設置有反射器54、可去除地接合至杆52的具有顯示屏57的控制器56，以及錐化成一點的底端部58。測量裝置51的瞄準裝置可以發射測量射束55，利用該測量射束55，反射器54可以被瞄準，並由此，可以確定從測量裝置到測量杆的距離。另外，根據現有技術的測量裝置51可以具有角度計，藉助於該角度計，可以獲取測量裝置51的對準。測量杆52相對於測量裝置51的相對位置(即，在測量裝置51的內部坐標系下的位置確定)由此可以在考慮該對準和距離的情況下明確地確定。為了確定絕對位置，即，在外部坐標系下的位置，在設置測量裝置51之後，後者可以在某一環境下校準，並由此可以確定測量裝置51的絕對位置。這種校準例如可以通過測量該測量環境中的已知的目標點來執行。通過、裝置51被校準的外部坐標系與測量裝置51的內部坐標系的聯接，現在可以執行對利用測量裝置51獲取或瞄準的任意點的絕對位置確定。尤其是，為了使操作員更容易瞄準，測量裝置51可以具有攝像機，利用該攝像機，可以獲取該測量環境的圖像，尤其是，沿該瞄準方向的方向來獲取。這樣生成的攝像機圖像例如可以在測量裝置部分上或者在控制器56的顯示屏58上顯示。
[0079]這種測量系統50例如可以用於測量物體。為此，可以由用戶將測量杆52放置在要測量物體上的一點59處並且垂直對準。在這種定位下，接著可以通過測量裝置51瞄準反射器54，從而可以確定反射器的位置。在考慮杆52的長度的情況下，由此可以明確且精確地計算點59的位置，並且可以確定其坐標。
[0080]已知的目標點59的標記給出了測量系統50的另一用途。在這種情況下，該點坐標可以存儲在系統50中，其中，用戶可以通過引導並且將測量杆52放置在目標點59上而發現並且隨後標記該目標點59。根據當前現有技術，這種標記過程可以被用戶獨自使用，尤其是，假設該用戶可以同時攜帶測量杆52並且可以獲取有關測量杆的瞬間位置和目標點位置的信息項。這可以通過控制器56與測量裝置51之間的無線電鏈路來實現。條52或反射器54的位置由此可以連續確定並發送至控制器56。由此，該用戶可以通過比較該位置與所存儲的目標點位置(此外，結合杆52的長度)而逐步移動或者引導本身至探尋的目標點。如果已經到達目標點59，則其可以例如藉助於標樁或者藉助於噴漆而加以標記。
[0081]為使立樁過程更容易，測量裝置51可以對準(尤其是自動地)在測量杆52的反射器54上，並且「耦接」在其上，以使可以執行杆52的自動目標跟蹤。這種目標跟蹤可以藉助於集成在測量裝置51中的自動目標識別裝置(自動目標識別，ATR)來實現。為此，被反射器54反射的雷射射束相對於光電二極體上的零位置的偏差可以按這樣的方式獲取，即，反射器54相對於測量裝置51的移動方向可以根據該偏差導出，並且測量裝置51可以根據該移動跟蹤，或者可以重新調節54測量裝置51在反射器上的對準，以最小化光電二極體上的偏差。
[0082]圖2示出了根據本發明的具有飛行器10(其表示系統I的根據本發明的瞄準單元10)的標記系統I和測量站20，其中測量站20實現位置確定裝置。飛行器10具有兩個驅動單元11，尤其是轉子，其準許在一限定位置中按大致固定位置至少臨時定位飛行器10，其中，該定位可以在一限定點上垂直地懸浮執行。根據驅動單元11的激活，飛行器10可以沿一方向對準和/或移動，或者可以改變移動方向。而且，瞄準單元10具有傳感器單元12，其中，該傳感器單元12可以具有:磁強計、至少兩軸傾斜傳感器、加速度傳感器，和/或陀螺儀。該傳感器單元12由此可以提供對瞄準單元10的傾斜或對準的確定。除此以外，設置用於針對物體9 (尤其是，障礙物)的距離測量7的傳感器，以便防止在飛行器10的自動移動期間與這種障礙物碰撞，並且能夠繞過這些物體9 (尤其是還自動地)，或者能夠使飛行器10更接近物體9直至預定距離19。為此，例如，可以設置雷達、超聲波，和/或光學傳感器，例如，攝像機或雷射掃描儀。而且，利用瞄準單元10到達設置點位置6可能被這種障礙物阻擋。
[0083]瞄準單元10還攜帶了用於標記目標點5的標記單元15。為此，該標記單元15例如可以具有雷射束源，該雷射束源用於發射與標記方向14平行(尤其是同軸的)光學可見雷射輻射16。標記方向14的或雷射束16的對準可以藉助於指配給標記單元15的對準裝置來執行。對於該對準來說，例如，可以設置定位電動機(其使得可以執行標記單元15的樞轉)或鏡子(利用其，可以執行雷射束16的偏轉)。該對準或偏轉可以按至少兩個軸，尤其是，按三個軸來執行，以使不僅可以執行目標點5的點標記，而且還利用一圖案或者另選地利用二維光學標記來進行標記。為了系統I的用戶更好感知該標記，該雷射輻射還可以按脈衝發射。尤其是，雷射輻射16或由附加光學輻射源生成的輻射可以被用於測量針對一物體或者針對目標點5的距離。
[0084]標記方向14沿標記點5的方向的對準可以通過標記系統I的控制單元來控制。為了精確瞄準的對準，瞄準單元10的位置可以確定並且被考慮用於計算該對準。在一個實施方式中，該位置確定可以經由測量站20 (如根據現有技術已知的)，通過設置在瞄準單元10上的反射器21來執行。測量射束22可以朝向反射器21取向，反射射束可以被測量裝置檢測到，並且瞄準單元10到測量裝置20的距離可以由其確定。藉助於角度計，按瞄準裝置25的可樞轉基部23和可樞轉架24的每一種情況，結果，可以確定瞄準單元15相對於測量裝置20的精確位置，並且，如果測量裝置20的內部坐標系與外部坐標系聯接的話，就可以確定瞄準單元10的絕對位置。
[0085]測量站20尤其是依次可以自動對準在瞄準單元10的反射器21上，並且「耦接」在其上，以使可以執行反射器21或瞄準單元10的自動目標跟蹤。這種目標跟蹤可以根據現有技術，藉助於集成在測量站20中的自動目標識別裝置(自動目標識別(ATR))來實現。為此，被反射器21反射的測量射束22相對於光電二極體上的零位置的偏差可以按這樣的方式獲取，即，可以根據該偏差導出反射器21相對於測量站20的移動方向，並且可以根據該移動來跟蹤測量站20，或者可以重新調節測量站20在反射器21上的對準，以最小化光電二極體上的偏差。
[0086]所生成的位置信息項可以在測量站20中轉換成用於控制飛行器10的控制信號，並且例如藉助於無線電信號26或者藉助於雷射束(尤其是，作為調製到雷射束上的信息)發送至飛行器10。另選或者另外的是，該位置信息項可以發送至飛行器10並且在其中進一步處理以控制該裝置10。
[0087]圖3示出了根據本發明的標記系統10的另一實施方式，其具有根據本發明的瞄準單元10和作為位置確定裝置的GNSS系統30。該GNSS系統可以用許多衛星31實現，這些衛星皆發射用於瞄準單元10的位置確定的信號。與其相對應地，將GNSS接收器17設置在瞄準單元10上，利用該接收器，可以接收由衛星31發射的信號。根據這些信號，可以依次在瞄準單元10部分上執行位置確定，並因此可以查明針對瞄準單元10的大地測量精度位置。而且，瞄準單元10可以具有:用於移動瞄準單元10的驅動單元11、用於確定瞄準單元10的對準的傳感器單元12，以及獲取單元19，尤其是視頻攝像機。傳感器單元12可以對改進瞄準單元10的位置有所貢獻，例如，因為可以利用接收到傳感器來獲取位置的超小變化，並且可以基於該獲取來執行貓準單元10的反控制(counter control)。藉助於攝像機19，測量環境的圖像或圖像序列可以獲取、存儲，和/或經由發送器發送至瞄準單元10的遙控器並且顯示在顯示屏上。而且，可以通過一圖像序列的圖像處理導出一移動或者瞄準單元10沿著移動的路徑。
[0088]在貓準單元10上設置用於比較目標點5的標記單元15,其中，該標記單元15的標記方向14大致平行於地球重力場取向。這種對準可以通過標記單元15的萬向架實現，並由此可以確保該類型的連續自動對準。如果瞄準單元10在要標記的目標點5上垂直地定位，則該目標點5的標記可以因該萬向架而通過激活所述或一個標記單元15來單獨執行。尤其是，標記單元15可以用雷射束源實現，其按視覺感知波長範圍發射雷射輻射16，其中，射束源的控制或激活可以在考慮飛行器10的定位的情況下通過控制單元來執行。該輻射可以連續發射和/或按脈衝發射。
[0089]圖4示出了根據圖3的實施方式與GNSS參照站40的組合。在這種情況下，GNSS系統30的衛星31發射的GNSS信號與參照站40提供的GNSS校正信號41 一起在瞄準單元10上的接收單元42處被接收，並且被進一步處理。根據這些信號可以執行位置確定，其對於僅利用GNSS信號執行的位置確定來說，具有更高的精度。
[0090]利用根據本發明的該類型標記系統I標記目標點5還可以與針對圖3描述的標記過程類似地執行。飛行器10可以被轉子11定位在設置點位置6中的目標點5的垂直上方。標記單元15可以按萬向節方式安裝，以使所激活標記單元15的標記方向14自動地對準在目標點5上,並且例如利用雷射束16標記後者。
[0091]圖5示出了根據本發明的用飛行器10實現的瞄準單元10，例如無人駕駛飛機，其具有四個驅動單元11(尤其是轉子)、接收器模塊17，以及標記單元15，其中，該標記單元15按可模塊化去除方式扣牢在飛行器10上。轉子11可以按這樣的方式激活，即，經由相應對準和/或相應單個可調節旋轉速度，飛行器10的懸浮位置可定位在任意點處，例如，定位在設置點位置6處。該設置點位置6典型地可以垂直(即，沿地球的重力場的平行方向)定位在要標記的目標點5上。接收器模塊17例如可以被實現成，接收GNSS信號、GNSS校正信號，和/或無線電信號，以使能夠執行瞄準單元10的位置確定。瞄準單元10的位置確定還可以藉助於測量站來執行，該測量站的瞄準單元可以測量並跟蹤瞄準單元10或設置在瞄準單元10上的反射器，並由此可以查明針對該單元10的距離和角度。可以這樣導出的位置和控制信息項可以被發送至瞄準單元10並且在那裡被接收器模塊17所接收。
[0092]而且，用於標記目標點5的目標單元15可以具有用於發射標記目標點5的光學可見雷射束16的雷射束源，和/或其它標記裝置，例如，用於藉助於噴射標記塗料來標記該點5的噴射器裝置。根據該實施方式，標記單元15的標記方向14，例如，雷射輻射16的發射方向和/或噴射器裝置的噴射方向，在標記單元15的萬向架的情況下，可以總是平行於垂直方向而取向。另選或者另外的是，可以設置對準裝置，用於對準標記方向14，尤其是，可以按限定方式對準的鏡子，或者用於對準標記單元15，尤其是，按針對重力場或重力矢量的限定角度來定位電機。標記方向14的或標記單元15的樞轉可以按多達三個軸來執行。另夕卜，瞄準單元10可以具有用於針對一物體(尤其是，針對目標點5)的距離測量15a的裝置。該距離測量裝置15a可以依次經由另一對準裝置(尤其是，按三個軸)對準在要測量的點上。另選的是，可以藉助於用於所述標記的雷射束16來執行距離測量。
[0093]藉助於另外設置在瞄準單元10上的獲取單元(例如，攝像機)，一測量環境的圖像或圖像序列可以獲取、存儲，和/或經由發送器發送至瞄準單元10的遙控器並且在那裡顯示在顯示屏上。該圖像可以使用戶更容易控制飛行器或者可以允許精確定位。而且，可以通過一圖像序列的圖像處理導出一移動或者瞄準單元10沿著移動的路徑。
[0094]圖6示出了來自圖5的、根據本發明的飛行器10 (瞄準單元)，而且，其中，示出了用於利用瞄準單元10到達設置點位置6的定位序列。瞄準單元10按瞬間實際位置4定位在這裡。根據該實際位置4和目標點5的已知位置，瞄準單元10可按設置點位置6定位。對瞄準單元10的移動進行控制直達該設置點位置6可以藉助於轉子11來執行，其中，針對該目的，由接收器模塊17來接收信號。標記單元15此外被設置用於標記目標點5。
[0095]另外，另一些航路點7可以預定和/或根據地形模型確定(尤其是，自動地)，瞄準單元10可以沿著這些航路點移動。另外，該地形模型可以具有有關該地形的信息項，例如，來自具有大地測量信息項的數據總庫的地形植被和/或建築物的位置和尺度。因此，用於瞄準單元10的運動的路徑8 (尤其是，飛行路徑)可以按這樣的方式來限定，即，該移動環境中的已知障礙物可以加以考慮並且周圍行駛或飛行。[0096]圖7示出了根據本發明確定瞄準單元10的標記單元15的標記方向14a、14b (其用雷射束16a、16b表示)的對準。在這種情況下，瞄準單元10已經在設置點位置6中懸浮定位(根據利用接收器模塊17接收的信號並且通過轉子11來控制)。如果目標點5a、5b的位置的坐標在三個維度下是已知的，則針對標記方向14a、14b的對準角度可以根據設置點位置6和貓準單元10與目標點位置5a、5b的對準來計算。與此相反,如果僅僅已知目標點5a、5b的水平坐標，則根據該信息項，無法執行標記方向14a、14b的對準的明確確定。在這種情況下，數字地形模型另外可以被用於所述計算。為此，地形表面60a、60b可以與限定水平位置的垂直軸60相交，從而目標點位置5a、5b可以根據相交點查明。接著，可以在考慮目標點位置5a、5b的情況下，執行雷射輻射16a、16b的對準。另選或者另外的是，為檢查該對準，針對所標記目標點5a、5b的距離可以藉助於設置在瞄準單元10上的距離測量裝置來測量。根據瞄準單元10的該已知位置和在已知對準標記方向14a、14b的情況下的所測量距離，可以由此檢查標記點5a、5b的正確標記。而且，如果已知目標點的水平位置，則可以執行對要標記的目標點位置5a、5b的搜索,尤其是，自動迭代搜索。目標點5a、5b或該點5a、5b的垂直位置，可以在考慮從瞄準單元10至目標點5a、5b的所計算設置點距離(其可根據標記方向14a、14b與垂直軸61之間的角度來確定)的情況下，根據垂直延伸軸61與雷射輻射16a、16b的相交來確定。
[0097]顯見的是，這些例示圖僅示意性地例示了可能示例性實施方式。根據本發明，所述各種方法還可以彼此地和與根據現有技術的用於標記物體或目標點的系統和方法相組合。
【權利要求】
1.一種用於標記已知目標點(5、5a、5b)的大地測量標記系統(I),該大地測量標記系統具有自動的、無人駕駛的、可遙控的飛行器(10)，並且具有用於所述飛行器(10)的外部實際位置確定的大地測量位置確定裝置(20、30、40)，其中，所述飛行器(10)以這種方式來實現，即所述飛行器(10)在位置上可至少臨時大致固定地定位，尤其是懸浮， 其特徵在於， ?所述飛行器(10)攜帶了用於標記所述目標點(5、5a、5b)的標記單元(15)，該標記單元具體地是可模塊化去除的，並且 ?所述標記系統(I)具有控制單元，其中，所述控制單元以這樣的方式來設置，即ο根據尤其是可連續確定的外部實際位置(4)和所述目標點(5、5a、5b)的已知目標點位置，所述飛行器(10 )可按自動受控方式相對於所述目標點位置，尤其是連續地在定位在所限定的設置點位置(6)，尤其是在所述設置點位置(6)周圍的所限定的公差區域中定位，和 在考慮所述實際位置(4)、所述設置點位置(6)，以及從所述標記單元(15)到所述目標點(5、5a、5b)的所限定的標記方向(14、14a、14b)的情況下，所述標記單元(15)是可控的以標記所述目標點(5、5a、5b),使得所述目標點(5、5a、5b)能夠以大地測量精度沿所限定的標記方向(14、14a、14b)被標記。
2.根據權利要求1所述的標記系統(1)， 其特徵在於， ?所述位置確定裝置(20、30、40)具有用於發射定位信號的至少一個發射器單元，並且?所述飛行器(10)以這種方式來實現，即，所述定位信號是可接收的，尤其是可通過GNSS天線接收，並且所述飛行器(10)的所述實際位置(4)可根據所述定位信號來確定，尤其是其中， ?所述發射器單元被實現為GNSS發射器，尤其是GNSS衛星(31)、尤其是GPS、GLONASS或Galileo衛星，並且所述定位信號通過GNSS信號來實現，或者 ?所述發射器單元具有偽衛星模塊，並且所述定位信號通過偽衛星信號來實現， 尤其是其中， ?所述位置確定裝置(20、30、40)具有用於發射GNSS校正信號(41)的GNSS參照站(40)，並且 ?所述飛行器(10)以這種方式來實現，即，所述GNSS校正信號(41)是可接收的並且所述飛行器(10)的所述實際位置(4)可根據所接收的GNSS信號和所述GNSS校正信號(41)來確定。
3.根據權利要求1和2中任一項所述的標記系統(I)， 其特徵在於， ?所述飛行器(10 )具有反射器(21)， ?所述位置確定裝置(20、30、40)具有大地測量裝置(20)，尤其是經緯儀或全站儀，所述大地測量裝置(20)至少具有 ο 一個瞄準裝置(25)，尤其是望遠鏡瞄準具，其中，所述瞄準裝置(25)可相對於所述測量裝置的基部(23 )尤其是通過電機而樞轉，以改變其對準，並且所述瞄準裝置(25 )至少具有.一個發射單兀，其限定了光學目標軸，和.一個輻射源，其用於向所述光學目標軸平行地，尤其是同軸地，發射用於距離測量的光學測量射束(22)， ο角度測量功能，其用於高精度地獲取所述目標軸的對準，以及 ο分析裝置，其用於對所述瞄準裝置的對準進行數據存儲和控制， 並且 ?所述測量射束(22)能夠對準在所述反射器(21)上，使得可確定所述飛行器(10)的所述實際位置(4)， 尤其是其中， ?可向所述飛行器(10)發射的信號，尤其是其中，所述信號通過無線電信號、調製在雷射束上的信號，或電子信號來實現，具有 ο位置信息項，其中，所述位置信息項能夠在指配給所述飛行器(10)的第一處理單元中被轉換為控制數據，或者 ο所述控制數據，其中，所述控制數據能夠藉助於指配給所述測量裝置(20)的第二處理單元，根據所述位置信息項來查明。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的標記系統(I)， 其特徵在於， 所述飛行器(10)具有用 於確定所述飛行器(10)的對準和/或實際位置的傳感器單元(12)，尤其是傾斜傳感器、磁強計、加速度傳感器、偏航率傳感器，和/或速度傳感器， 和/或 所述飛行器(10)具有指定所述飛行器(10)的對準的部件，並且所述標記系統(I)具有獲取裝置，尤其是攝像機，該獲取裝置用於獲取和/或瞄準所述部件並且用於根據所述部件的位置和排布來確定所述飛行器(10)的對準， 和/或 所述飛行器(10)至少可在位置上大致水平固定地臨時漂浮定位，尤其是其中，能夠沿垂直方向補償因外部影響，尤其是氣流、壓力變化和/或溫度變化，對所述定位造成的影響， 和/或 所述標記系統(I)具有用於控制所述飛行器(10)的遙控單元，尤其是其中，所述遙控單元具有用於顯示信息的顯示屏。
5.根據權利要求4所述的標記系統(I)， 其特徵在於， 所述標記系統(I)具有調節功能，其中，在執行由所述控制單元在標記時間窗期間控制的所述調節功能時， ?藉助於所述大地測量裝置(20)與所述反射器(21)的交互和/或 ?藉助於所述傳感器單元(12) 來連續確定所述飛行器(10)的所述實際位置， 並且所述飛行器(10)據此以這樣的方式保持穩定，即，所述目標點(5、5a、5b)在整個標記時間窗期間藉助於所述標記單元(15)以大地測量精度被連續標記，尤其是其中，?所述飛行器(10)的定位以這樣的方式來調節，即，所述飛行器(10)在整個標記時間窗期間存在於所述設置點位置(6)，和/或 ?所述標記方向(14、14a、14b)被連續調節,和/或 ?在至少暫時未出現所述目標點(5、5a、5b)的標記的情況下，執行錯誤輸出。
6.一種用於控制已知目標點(5、5a、5b)的標記的方法,該標記是以大地測量精度,利用自動的、無人駕駛的、可遙控的飛行器(10)來執行的，其中，所述飛行器(10)的外部實際位置(4 )是確定的，尤其是連續確定的， 其特徵在於， ?所述飛行器(10)攜帶了用於標記所述目標點(5、5a、5b)的標記單元(15)，該標記單元是可去除的，尤其是可模塊化去除的，並且 ?根據尤其是可連續確定的外部實際位置(4)和所述目標點(5、5a、5b)的已知目標點位置，所述飛行器(10)可按自動受控方式相對於所述目標點位置，尤其是連續地在定位在所限定的設置點位置(6)，尤其是在所述設置點位置(6)周圍的所限定的公差區域中，和?在考慮所述實際位置(4)、所述設置點位置(6)，以及從所述標記單元(15)到所述目標點(5、5a、5b)的所限定的標記方向(14、14a、14b)的情況下，所述標記單元(15)是可控的以標記所述目標點(5、5a、5b),使得所述目標點(5、5a、5b)能夠以大地測量精度沿所限定的標記方向(14、14a、14b)被標記。
7.根據權利要求6所述的用於控制標記的方法， 其特徵在於， 在所述方法的範圍內，由所述飛行器(10)來接收定位信號，並且所述外部實際位置(4)，尤其是所述飛行器(10)的對準是根據所述定位信號來確定的， 尤其是其中， 所述定位信號通過GNSS信號、偽衛星信號，和/或GNSS校正信號來實現，並且所述實際位置(4)根據所述GNSS信號和/或像GNSS的信號來確定，尤其是考慮所述GNSS校正信號來確定，和/或測量射束(22)在所述飛行器側反射，並且所述外部實際位置藉助於所反射的測量射束(22)來確定。
8.根據權利要求6和7中任一項所述的用於控制標記的方法， 其特徵在於， 確定所述飛行器(10)的、尤其是沿顛簸、搖晃以及偏航方向的對準，和/或到一物體，尤其是障礙物，的距離， 和/或獲取一圖像，尤其是其中，該圖像具有所述目標點(5、5a、5b)， 和/或利用光學可見輻射(16、16&、1610來執行所述目標點(5、5&、513)的標記，並且所述輻射的輻射方向與所述標記方向(14、14a、14b)平行，尤其是同軸， 和/或所述標記單元(15)的所述標記方向(14、14a、14b)與垂直方向平行地，尤其是獨立地，和/或以相對於所述飛行器(10)的對準的所限定的方式來對準，尤其是其中，所述標記單元(15)以萬向節方式安裝，和/或所述飛行器(10)具有用於所述標記方向(14、14a、14b)的所限定的對準的對準裝置，尤其是其中，所述標記單元(15)在兩個軸上，尤其是在三個軸上樞轉。
9.根據權利要求6至8中任一項所述的用於控制標記的方法，其特徵在於， 在標記時間窗期間的調節的範圍內， ?藉助於在飛行器側反射的所述測量射束(22)，或 ?藉助於用於確定所述飛行器(10)的對準和/或實際位置的傳感器單元(12)來連續確定所述飛行器(10)的所述實際位置， 並且所述飛行器(10)據此以這樣的方式保持穩定，即，所述目標點(5、5a、5b)在整個標記時間窗期間藉助於所述標記單元(15)以大地測量精度被連續標記，尤其是其中， ?所述飛行器(10)的定位以這樣的方式來調節，即，所述飛行器(10)在整個標記時間窗期間存在於所述設置點位置(6)，和/或 ?所述標記方向(14、14a、14b)被連續調節,和/或 ?在至少暫時未出現所述目標點(5、5a、5b)的標記的情況下，執行錯誤輸出， 和/或 在所述方法的範圍內，通過多個航路點(7)限定一路徑(8)，其中，所述飛行器(10)沿所述路徑(8 )移動，尤其是其中，路徑過程的最優化尤其是自動地執行，和/或所述路徑(8 )具有所述目標點(5、5a、5b和/或所述設置點位置(6)，和/或將所述多個航路點(7)的位置標記為中間目標點是沿所述路徑(8)連續執行的， 和/或將多項信息和/或控制命令，尤其是所述目標點位置，輸入到所述飛行器(10)中，和/或將多項信息，尤其是 所獲取的圖像輸出，尤其是在顯示屏上輸出。
10.一種用於根據權利要求1至5中任一項所述的標記系統(I)的自動的、無人駕駛的、可遙控的飛行器(10)，尤其是無人駕駛飛機，其中， ?所述飛行器(10)以這種方式來實現，即，所述飛行器(10)可至少在位置上臨時大致固定地定位，尤其是懸浮， ?用於確定所述飛行器(10)的外部實際位置(4)和用於生成控制數據的位置信息項和/或所述控制數據可直接發送至所述飛行器(10)， 其特徵在於， ?所述飛行器(10)攜帶了用於標記目標點(5、5a、5b)的標記單元(15)，尤其是其中，所述標記單元(15)被實現為可模塊化去除，並且?所述控制數據以這樣的方式來實現 ο根據尤其是可連續確定的外部實際位置(4)和所述目標點(5、5a、5b)的已知目標點位置，所述飛行器(10 )可按自動受控方式相對於所述目標點位置，尤其是連續地在定位在所限定的設置點位置(6)，尤其是在所述設置點位置(6)周圍的所限定的公差區域中，和ο在考慮所述實際位置(4)、所述設置點位置(6)，以及從所述標記單元(15)到所述目標點(5、5a、5b)的所限定的標記方向(14、14a、14b)的情況下，所述標記單元(15)是可控的以標記所述目標點(5、5a、5b),使得所述目標點(5、5a、5b)能夠以大地測量精度沿所限定的標記方向(14、14a、14b)被標記。
11.根據權利要求10所述的、用於根據權利要求1至5中任一項所述的標記系統(I)的飛行器(10)， 其特徵在於， 所述飛行器(10)具有用於定位信號的接收器(17、42)，尤其是GNSS天線，和用於根據所述定位信號來確定所述飛行器(10)的實際位置(4)的處理單元， 尤其是其中， 所述定位信號通過GNSS信號來實現，尤其是其中，所述GNSS信號由GPS、GLONASS或Galileo信號、偽衛星信號，和/或GNSS校正信號來表示，並且尤其是，在考慮所述GNSS校正信號的情況下，可根據所述GNSS信號和/或像GNSS的信號來確定所述實際位置(4)，和/或 所述飛行器(10 )具有反射器(21)。
12.根據權利要求10和11中任一項所述的、用於根據權利要求1至5中任一項所述的標記系統(I)的飛行器(10)， 其特徵在於， 所述飛行器(10)具有用於確定所述飛行器(10)的對準和/或所述實際位置的傳感器單元(12)，尤其是傾斜傳感器、磁強計、加速度傳感器、偏航率傳感器，和/或速度傳感器，和/或所述飛行器(10)具有用於對物體進行距離測量的傳感器(13)，尤其是雷達， 和/或所述飛行器(10)具有用於獲取圖像的光學獲取單元(19)，尤其是攝像機，尤其是其中，所述圖像具有所述目標點(5、5a、5b )， 和/或為了所述標記方向(14、14a、4b)的所限定的對準，尤其是針對垂直方向的獨立平行對準，所述飛行器(10)具有萬向架和/或用於所述標記單元(15)的對準裝置，尤其是其中，所述標記單元(15)可在兩個軸上，尤其是三個軸上樞轉， 和/或所述標記單元(15) 具有用於發射光學可見輻射(16、16a、16b)的射束源，並且所述射束源以這樣的方式來設置，即，所述光學輻射的發射方向與所述標記方向(14、14a、14b)平行地延伸，尤其是同軸地延伸，和/或 所述飛行器(10)具有用於輸入信息和/或控制命令，尤其是所述目標點位置，的輸入單元，尤其是鍵盤、觸敏顯示屏和/或數據接口， 和/或所述飛行器(10)具有用於輸出信息，尤其是所述攝像機獲取的圖像，的輸出單元，尤其是顯示屏， 和/或所述飛行器(10)具有用於控制所述飛行器(10)的遙控單元，尤其是其中，所述遙控單元具有用於顯示信息和/或所述攝像機獲取的圖像的顯示屏。
13.一種用於標記已知目標點(5、5a、5b)並且用於根據權利要求1至5中任一項所述的標記系統(I)的標記裝置，該標記裝置具有可遙控的標記單元(15)和用於該標記單元(15)的外部位置確定的大地測量位置確定裝置(20、30、40)，尤其是經緯儀或全站儀，其中，所述標記單元(15)的外部實際位置(4)可藉助於所述位置確定裝置(20、30、40)來確定，尤其是連續地確定， 其特徵在於，所述標記裝置具有控制單元，其中，所述控制單元以這樣的方式來設置?根據尤其是可連續確定的外部實際位置(4)和所述目標點(5、5a、5b)的已知目標點位置，所述飛行器(10)可按自動受控方式相對於所述目標點位置，尤其是連續地在定位在所限定的設置點位置(6)，尤其是在所述設置點位置(6)周圍的所限定的公差區域中，和?在考慮所述實際位置(4)、所述設置點位置(6)，以及從所述標記單元(15)到所述目標點(5、5a、5b)的所限定的標記方向(14、14a、14b)的情況下，所述標記單元(15)是可控的，使得所述目標點(5、5a、5b)能夠以大地測量精度沿所限定的標記方向(14、14a、14b)被標記。
14.根據權利要求13所述的、用於根據權利要求1至5中任一項所述的標記系統(I)的、用於標記已知目標點(5、5a、5b)的標記裝置， 其特徵在於， ?所述位置確定裝置(20、30、40)具有用於發射定位信號的至少一個發射器單元，並且?所述標記單元(15)以這種方式來實現，即，所述定位信號是可接收的，尤其是通過GNSS天線接收，並且可根據所述定位信號來確定所述標記單元(15)的所述實際位置(4)，尤其是其中， ?所述發送器單元被實現為GNSS發射器，尤其是GNSS衛星(31)、尤其是GPS、GLONASS，或Galileo衛星，並且所述定位信號通過GNSS信號來實現，或者 ?所述發射器單元具有偽衛星模塊，並且所述定位信號通過偽衛星信號來實現， 尤其是其中，?所述位置確定裝置(20、30、40)具有用於發射GNSS校正信號(41)的GNSS參照站(40)，並且 ?所述標記單元(15)以這種方式來實現，即，所述GNSS校正信號(41)是可接收的，並且可根據所接收的GNSS信號和所述GNSS校正信號(41)來確定所述標記單元(15)的所述實際位置(4)， 和/或 所述位置確定裝置(20、30、40)具有大地測量測量裝置(20)，尤其是經緯儀或全站儀，其中，所述標記單元(15)的位置由反射器(21)在空間中以高精度指定，所述大地測量測量裝置(20)至少具有? 一個瞄準裝置(25)，尤其是望遠鏡瞄準具，其中，所述瞄準裝置(25)可相對於所述測量裝置(20)的基部(23)樞轉，尤其是通過電機樞轉，以改變其對準，並且所述瞄準裝置(25)至少具有 ο 一個發射單兀，其限定了光學目標軸，和 ο—個輻射源，其用於向所述光學目標軸平行地，尤其是同軸地，發射用於距離測量的光學測量射束(22)， ?角度測量功能，其用於高精度地獲取所述目標軸的對準，以及 ?分析裝置，其用於對所述瞄準裝置的對準進行數據存儲和控制， 並且其中， 所述測量射束(22)能夠在所述反射器(21)上對準，使得能夠確定所述標記單元(15)的所述實際位置(4)， 和/或 所述標記單元(15)具有用於控制自動的、無人駕駛的、可遙控的飛行器(10)和/或與之進行信息交換的數據接口，尤其是通過無線電模塊、Bluetooth接口、紅外接口，和/或com埠來實現。
15.一種存儲在機器可讀載體上的電腦程式產品，或由電磁波實現的計算機數據信號，其具有用於尤其是當該程序在電子數據處理單元中執行時執行根據權利要求6至9中任一項所述的方法的 程序代碼 。
【文檔編號】B64C39/02GK103477189SQ201280018464
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月13日 優先權日:2011年4月14日
【發明者】伯恩哈德·麥茨勒 申請人:赫克斯岡技術中心