专利名称：森林激光测距罗盘仪的制作方法
技术领域：
本发明属于测量技术领域，是应用于森林调查规划设计中的测量仪器。
现有森林罗盘仪是由望远镜视线判定罗盘方位角所定的方向，方向线不可见。在茂密阴暗的森林环境中，望远镜视线又经常被林冠和下木植被所遮挡。持测杆者和砍线员等作业人员的操作均处于盲目被动状态，他们经常作无效劳动。
现广泛使用的森林测距工具是测绳，百米测绳的最小刻度是一米，五十米测绳的最小刻度是十厘米。由于森林内地形复杂，藤条灌木繁多，测绳不易拉直，导至测距精度难于保证。
在森林中测量，大部分是在坡面上进行，量取的距离值是斜距，必须进行大量的斜距改水平距换算工作。使用计算器或者查表方法边测量边换算，既烦琐又影响测量速度。
为克服上述所存在的问题，本发明采用氦氖激光的红色光束导向，在接收系统上直接读取实际测量距离值，在坡面上直接读取水平距。本发明同时具备了可见光导向、测距和坡面读水平距三项主要功能。
本发明的整体设计由发射系统(图1a)和接收系统(图1b)两部分组成。
发射系统包括激光发射头(1-1)、罗盘(1-2)激光电源(1-3)和支架(1-4)。
激光发射头(图2)的望远镜(2-1)与罗盘、支架配合，可作为普通罗盘仪使用。氦氖激光管(2-2)发出方向性强、发散角小的可见红光。其波长为633毫微米，输出功率约1毫瓦。激光束通过准直分束装置(2-3)分为具有一定夹角的两束红光。其中关键部件是一个半楔形镜片。
激光电源(图3)为可充电式逆变倍压小型电源，组装在18×8×15厘米3的皮箱内。由控制电路完成对蓄电池充电，电压电流测量和点燃激光管等功能。220伏市电通过充电器(3-1)给镍镉碱性密封蓄电池(3-2)充电。低压直流电经逆变倍压器(3-3)变换为高压直流电，点燃激光管。充电6-7小时可供激光管连续点燃6小时左右。
接收系统(图1b)用铝合金型材制成，采用套装结构。尺杆(1-5)起支撑和定点作用。滑尺(1-6)可在尺杆上滑动，以便测量时随意置零。滑尺上刻有应用三角形原理换算来的实际距离值0-60米或0-100米，最小刻度分别为5厘米和10厘米。尺标(1-7)可在滑尺上移动，滑尺配合量取两光斑距离，该读数值即为发射系统到接收系统的实际距离。定角器(1-8)供在坡面测量水平距时使用。尺标电路(图4)由硅光电池(4-1)、放大器(4-2)和指示器(4-3)组成。激光通过狭缝照射到硅光电池上，完成光电转换，经放大器放大后，由指示器指示光强值，用以确定光斑中心位置。
滑尺底部的定角器(图5)是由度盘(5-1)、水准器(5-2)和指示标(5-3)组成。度盘上刻有度值0-40°。当在坡面上测量时，将指示标所对的度盘格值等于坡度值，并使水准器的气泡居中，接收杆上的读数值即水平距离值。
滑尺和尺标上还置有按杠杆原理设计的止动装置(图6)。弹簧(6-2)和支点(6-4)分别固定在动体(6-7)上，当手按压板(6-3)时，动体即可在静体(6-5)上移动，手一松开自动锁定。
本发明的优点是，根据罗盘所定方位，由激光束在绿色森林环境中设置出可见红色方向线，避免盲目的无效劳动。激光测距代替了测绳量距，确保测量直线距离，避免了因测绳拉不直所造成的测距误差，大大提高了测量精度。若在坡面上测量，可直接读取水平距离值，取代了常规的斜距改水平距换算，提高了工作效率。考虑方便野外携带，全套仪器设计为4件。其中罗盘激光发射头约重1.4公斤、激光电源约重2.4公斤、接收系统约重1.4公斤、支架约重1.4公斤。应用本发明进行森林测量，可提高测量速度和精度，减少作业人员，降低野外劳动强度。
实施例见附图及其说明。
说明书
图1(a)发射系统示意图1-1激光发射头1-2罗盘1-3激光电源1-4支架(b)接收系统示意图1-5尺杆1-6滑尺1-7尺标1-8定角器图2激光发射头结构图2-1望远镜2-2氦氖激光管2-3准直分束装置图3激光电源原理图3-1充电器3-2蓄电池3-3逆变倍压器图4尺标电路激光接收装置图4-1硅光电池
4-2放大器4-3指示器图5定角器结构图5-1度盘5-2水准器5-3指示标图6锁定装置结构图6-1静体6-2弹簧6-3压板6-4支点6-5动体
权利要求
1.一种森林激光测距罗盘仪，其特征是在于激光发射头(1-1)与罗盘(1-2)构成一体，配备激光电源(1-3)组成了发射系统；由尺杆(1-5)、滑尺(1-6)、尺标(1-7)和定角器(1-8)构成接收系统。
2.按照权利要求1所述的森林激光测距罗盘仪，其特征是激光发射头用波长为633毫微米的氦氖激光作光源，通过准直分束装置(2-3)的半楔形镜分成一定夹角的两束光，构成测距光源和导向光束。
3.按照权利要求1所述的森林激光测距罗盘仪，其特征是激光电源由充电器(3-1)、镍镉碱性密封蓄电池(3-2)和逆变倍压器(3-3)组成，由控制装置操纵。
4.按照权利要求1所述的森林激光测距罗盘仪，其特征是接收系统采用套装结构;滑尺(1-6)可在尺杆(1-5)上移动，上面刻有应用三角原理换算出的实际距离值;尺标(1-7)可在滑尺上移动，上面置有激光接收装置(图4)确定光斑中心位置。
5.按照权利要求1所述的森林激光测距罗盘仪，其特征是具有度盘(5-1)、水准器(5-2)和指示标(5-3)构成的定角器。
6.按照权利要求1所述的森林激光测距罗盘仪，其特征是在于接收系统的滑尺和尺标上都置有杠杆式止动装置(图6);滑尺和尺标可自由移动和锁定，使滑尺置零，从尺标直接读取距离的测量值。
全文摘要
森林激光测距罗盘仪由发射系统与接收系统两部分组成，具有可见光导向、激光测距和坡面直读水平距三项功能，亦可作普通罗盘仪使用。在绿色森林环境中根据罗盘所定方位，用氦氖激光器发射出红色方向线，作业人员依据方向线操作。实际距离测量值由接收系统上直接读取。接收系统采用套装结构和杠杆式止动装置。激光电源为充电式直流倍压小型电源。该发明代替了测绳测距，省略了烦琐的斜距改水平距换算工作。便于野外携带，操作简便。
文档编号G01C3/26GK1035558SQ8810180
公开日1989年9月13日 申请日期1988年4月9日 优先权日1988年4月9日
发明者赵绥堂, 赵同堂 申请人:吉林省林业科学研究所, 北京大学