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DE4436032C2 - Verfahren zum dreidimensionalen Vermessen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände befahrenden Fahrzeuges sowie Peileinheit und Autotheodoliten hierfür - Google Patents

Verfahren zum dreidimensionalen Vermessen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände befahrenden Fahrzeuges sowie Peileinheit und Autotheodoliten hierfür

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DE4436032C2
DE4436032C2 DE19944436032 DE4436032A DE4436032C2 DE 4436032 C2 DE4436032 C2 DE 4436032C2 DE 19944436032 DE19944436032 DE 19944436032 DE 4436032 A DE4436032 A DE 4436032A DE 4436032 C2 DE4436032 C2 DE 4436032C2
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DE
Germany
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vehicle
bearing mark
bearing
autotheodolites
light source
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DE19944436032
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Holger Dr Ing Wente
Ullrich Dipl Ing Thiedig
Bernd Dr Koester
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Individual
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    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
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    • B09B1/00Dumping solid waste
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/005Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching
    • GPHYSICS
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    • GPHYSICS
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    • G01C3/10Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dreidimensionalen Ver­ messen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände befahrenden Fahrzeugs.
Die Erfindung betrifft im weiteren Sinne ein Verfahren zur Ge­ ländevermessung sowie ein Verfahren zur Volumenbestimmung eines Erdbauwerks.
Im weiteren Sinne betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs, insbesondere einer Baumaschine, wie etwa einer Planierraupe, eines Kompaktors o. ä., auf einem Sollkurs sowie im weiteren Sinne ein Verfahren zum Aufschütten oder Ver­ dichten von Schüttgütern zu einem Baukörper vorgegebener Form, wie eines Damms, einer Straßenböschung, eines Einbaukörpers, einer Mülldeponie etc.
Für die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren wird gemäß der Erfindung schließlich eine Peileinheit geschaffen, bestehend aus einer Peilmarke und einer Antenne. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Autotheodoliten zur Durchführung eines erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, sowie ein Verfahren zur Störlichtunter­ drückung bei einer Vermessung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Auf gegenwärtig üblichen Mülldeponien wird der von Lastkraftwa­ gen herantransportierte Müll abgekippt und mittels sogenannter Kompaktoren, d. h. walzenähnlicher Verdichtungsfahrzeuge, ver­ teilt und verdichtet. Angesichts gestiegenen Umweltbewußtseins besteht bei den Betreibern von Mülldeponien der Wunsch, ein Ka­ taster der Müllkippe zu erstellen, d. h. ein Verzeichnis, aus dem ersichtlich ist, welcher Müll wann in welchen Teil der Mülldepo­ nie eingebaut worden ist. Weiterhin sind Betreiber heutiger Mülldeponien gezwungen, den zur Verfügung stehenden Raum mög­ lichst effektiv zu nutzen, d. h. möglichst viel Müll in einem gegebenen Volumen unterzubringen. Zu diesem Zweck hat es bei­ spielsweise Versuche gegeben, Müll auf Vorhügeln vorzurotten, wobei in die Müllhügel eingebrachte Sauerstofflanzen den Verrot­ tungsprozeß fördern. Es fehlt jedoch bisher an Nachweismethoden, um den Volumengewinn dieser Methoden im Vergleich zu herkömm­ lichen Mülleinbau- und Verdichtungsmethoden zu dokumentieren.
Die Höhenlage einer Deponieoberfläche ist in der Vergangenheit per Theodolit von Hand vermessen worden. Für eine kontinuier­ liche Überwachung der Höhenlage einer Deponieoberfläche bei­ spielsweise zur Erstellung eines Katasters ist eine solche Hand­ vermessung nicht geeignet, da angesichts der durchschnittlichen Größe einer Mülldeponie von etlichen Hektar der Zeitaufwand nicht darstellbar ist.
Auch die fotogrammetrische Auswertung von Luftbildaufnahmen ist nur eine schlechte Alternative, da jeder gewünschte Meßpunkt der richtigen Höhenlinie zugeordnet werden muß und dieser Vorgang wegen des fotogrammetrischen Korrespondenzproblems nicht voll­ ständig automatisiert erfolgen kann. Für Messungen an einer Vielzahl von Meßtagen ist ein solches Verfahren wegen der ent­ sprechend hohen Anzahl an Überflügen nicht wirtschaftlich.
Der Erfindung liegt daher zunächst der Gedanke zugrunde, eine Oberfläche zu vermessen, indem die Positionen eines die Ober­ fläche, d. h. ein begrenztes Gelände, befahrenden Fahrzeugs kon­ tinuierlich vermessen und erfaßt wird. Ein solches Fahrzeug kann beispielsweise der den Einbaukörper einer Mülldeponie befahrende Kompaktor sein, es sind jedoch zahlreiche andere Anwendungsfälle denkbar, wie beispielsweise eine einen Straßenkörper erstellende Planierraupe, Schüttgüter bewegende Baumaschinen im weitesten Sinne etc.
Die bekannt gewordenen preiswerten Satellitennavigationsverfah­ ren zur kontinuierlichen Ortung von Fahrzeugen sind bei gegen­ wärtig verfügbaren Prozessorgeschwindigkeiten für eine solche Aufgabe nicht geeignet. Die bisher bekannt gewordenen, zivilen Satellitennavigationsverfahren benötigen für die von ihnen durchzuführenden Kreuzpeilungen zumindest vier Satelliten, die gleichzeitig sichtbar am Himmel stehen müssen. Weiterhin werden diese Verfahren mit einem künstlich verrauschten Meßsignal be­ trieben, um aus militärischen Gründen eine Auflösung von besser als 100 Metern zu erschweren. Während für die Ortung einer auf See befindlichen Jacht beispielsweise eine Auflösung von 100 Metern völlig ausreichend ist, sind für Vermessungsaufgaben der genannten Art solche Auflösungen nicht akzeptabel. Um die Auflö­ sung zu steigern, sind insbesondere bei dem amerikanischen Glo­ bal Positioning System Methoden bekannt geworden, um durch Be­ trieb eines zweiten Empfängers und Vergleich von zwei empfange­ nen Meßsignalen im sogenannten Differential Global Positioning System Auflösungen in der Größenordnung von kleiner als 1 cm zu erreichen. Wie bereits ausgeführt, sind solche Verfahren jedoch nicht dazu geeignet, die Position eines ein Gelände beispiels­ weise mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h fahrenden Fahrzeugs zu erfassen, da die Ermittlung einer einzigen Position mit einer Genauigkeit von kleiner 1 cm im Schnitt 1 1/2 Stunden dauert.
Weiterentwickelte, zum Teil verfügbare Systeme für Meßfehler im angestrebten Zentimeterbereich weisen außer dem Nachteil ihrer - zumindest für die angestrebten Zwecke - äußerst geringen Meß­ frequenz auch den Nachteil auf, daß sie mit hohen Investitions­ kosten verbunden sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum dreidimensionalen Vermessen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände befahrenden Fahrzeuges zu schaffen, das bei guter Auflösung Daten in Echtzeit produziert.
Die Lösung der Aufgabe ist daher bei einem gattungsgemäßen Ver­ fahren gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Anbringen einer Peilmarke an dem Fahrzeug,
Aufstellen zweier selbstausrichtender Theodoliten (Auto­ theodoliten) an festen Standpunkten in bezug auf das befah­ rende Gelände,
Bestimmen der Standorte der Autotheodoliten in bezug auf ein ortsfestes, mit dem Gelände verbundenes Koordinaten­ system,
Errechnen der Position der Peilmarke in dem Koordinatensy­ stem mittels bekannter Triangulationsrechenmethoden in zeitlich diskreten Abständen,
Aufzeichnen der errechneten Positionen.
Dabei sind die Autotheodoliten vorzugsweise selbstausrichtende Theodoliten, die auf einem Drehtisch montiert sind, der sowohl um eine vertikale Achse wie um zumindest eine horizontale Achse schwenkbar ist. Die Theodoliten weisen dabei im allgemeinen eine CCD-Kamera auf, die mittels Stellmotoren und bekannten Videoaus­ wertungsverfahren auf eine Peilmarke ausgerichtet wird, die vor­ zugsweise eine Lichtquelle ist, beispielsweise eine an dem Fahr­ zeug angebrachte Lampe. Aus den Winkelstellungen der Theodoliten kann mit bekannten Triangulationsrechenmethoden die Position des Fahrzeugs in Echtzeit berechnet werden. Alternativ zu zwei selbstausrichtenden Theodoliten, die im Gelände aufgestellt wer­ den, kann vorgesehen sein, daß zwei selbstausrichtende Theodoli­ ten an dem Fahrzeug angebracht werden, wobei mindestens eine Peilmarke in einer definierten Höhe über dem Gelände an einem beliebigen Ort angebracht wird. Theodoliten und Peilmarke tau­ schen daher ihre Plätze, wie es in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 2 zum Ausdruck kommt.
Ein solcherart arbeitendes System weist den Nachteil auf, daß die Standorte der Autotheodoliten bzw. der Standort der Peil­ marke bei der alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 2 zunächst kalibriert werden müssen, was wiederum den Einsatz von manuell bedienten Theodoliten not­ wendig macht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher die Position der Autotheodoliten durch folgende zusätzliche Schritte bestimmt, d. h. die Kalibrierung wie folgt durchgeführt:
Ausrichten der Autotheodoliten auf die Peilmarke des an einer definierten Position stehenden Fahrzeugs,
Wiederholen des letzten Verfahrensschrittes, bis mindestens vier definierte Positionen der Peilmarke durch die beiden Autotheodoliten erfaßt sind, und
rückwärtiges Berechnen der Position der Autotheodoliten und des Basisabstands zwischen ihnen aus den Daten der vier definierten Positionen der Peilmarke.
Bei der alternativen Ausführungsform der Erfindung, bei der der Standort von Autotheodoliten und Peilmarke vertauscht ist, wird analog mit vier definierten Positionen eines stehenden Fahrzeu­ ges gearbeitet.
Bevorzugt vorgesehen ist insbesondere, daß die zur Kalibrierung notwendigen vier definierten Positionen des Fahrzeugs durch ein Satellitennavigationsverfahren ermittelt werden.
Es wird mit anderen Worten bei der Kalibrierung in Kauf genom­ men, daß die Positionsermittlung des Fahrzeugs unter Verwendung eines Satellitennavigationsverfahrens sehr viel länger dauert als die während des Fahrens verwendete Positionsbestimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter der Verwendung von Auto­ theodoliten.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, daß während eines Fahr­ zeugsstillstands die Position des Fahrzeugs durch ein Satelli­ tennavigationsverfahren vermessen und zum Nachkalibrieren ver­ wendet wird. Dabei ist unter Fahrzeugstillstand insbesondere ein solcher zu verstehen, der durch arbeitsablaufbedingte Umstände verursacht wird. Konkret kann dies im eingangs erwähnten Bei­ spiel eines eine Mülldeponieoberfläche befahrenden Kompaktors bedeuten, daß der Fahrer eine Pause macht, beispielsweise um eine Ladeliste zu übernehmen.
Erfindungsgemäß ist also eine Kombination von herkömmlichen Sa­ tellitennavigationsverfahren mit einem Autotheodoliten verwen­ denden Triangulationsverfahren vorgesehen. Die Satellitennaviga­ tionsmessung bzw. Positionsbestimmung von Fahrzeugen wird dabei lediglich dazu verwendet, die Position des Fahrzeugs im Still­ stand zu bestimmen, um eine Kalibrierungsmöglichkeit zu schaf­ fen. Sind vier definierte Positionen des Fahrzeugs bekannt, so wird durch Rückwärtsrechnen die Position der Autotheodoliten bestimmt und damit das gesamte Meßsystem kalibriert. Sobald die­ ser Vorgang abgeschlossen ist, kann die Höhenlage beispielsweise einer Deponieoberfläche einfach erfaßt werden, indem die Posi­ tion des Kompaktors bzw. strenggenommen die Position einer an ihm befestigten Peilmarke kontinuierlich ermittelt wird. Bei Ver­ suchen wurden dabei eine Meßfrequenz von 50 Hz erreicht, d. h. der Fahrweg des Fahrzeugs ist im Raum bekannt durch Punkte, die im Abstand von einer fünfzigstel Sekunde berechnet worden sind.
Vorzugsweise wird dabei als Satellitennavigationsverfahren zum Kalibrieren des Meßsystems das bereits erwähnte Differential Global Positioning System (DGPS) verwendet.
Anstelle von selbstausrichtenden Autotheodoliten können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch fest positionierte Bildaufneh­ mer, beispielsweise in Form von CCD-Kameras verwendet werden. Die rechnerischen Methoden, um die Position der Peilmarke in einem fest Koordinatensystem zu ermitteln, fußen dann nicht auf bekannten Triangulationsmethoden, die die Winkelstellung der Drehtische der Autotheodoliten als Eingangsgrößen verwenden, sondern auf bekannten photogrammetrischen Methoden. Aus der Ab­ bildungsposition der Peilmarke bzw. Lichtquelle in je einem Bildaufnehmer läßt sich mit bekannten photogrammetrischen Metho­ den die Position der Peilmarke berechnen, wenn die hierzu not­ wendigen Konstanten zuvor durch Vermessen eines sogenannten Paß­ punktgestells ermittelt worden sind. Das Paßpunktgestell wird erfindungsgemäß durch zumindest vier Positionen des eine Peil­ marke tragenden Fahrzeugs gebildet, die erfindungsgemäß mit Hilfe eines Satellitennavigationsverfahrens bestimmt worden sind.
Das beschriebene Verfahren eignet sich für sehr verschiedene An­ wendungsfälle, wie bereits ausgeführt. So ist beispielsweise die Überwachung von Baumaschinen denkbar, die eine Geländeoberfläche nach einem vorgegebenen Profil modellieren sollen. Zur erfin­ dungsgemäßen Volumenbestimmung eines Erdbauwerks, wie beispiels­ weise eines aufgeschütteten oder aufgeschobenen Damms, oder des Einbaukörpers einer Müllkippe, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Oberfläche durch ein Fahrzeug befahren wird, das eine erfindungsgemäße Peilmarke trägt, und daß die Volumendifferenz zwischen zwei zu verschiedenen Zeitpunkten mit einem erfindungs­ gemäßen Verfahren vermessenen Oberflächen aufintegriert wird. Im Beispiel der Mülldeponie heißt das, daß beispielsweise die Dif­ ferenz der abends und morgens ermittelten Deponieoberflächen den Volumenzuwachs an Müll während des Tages bedeuten.
Es ist weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, daß das erfindungs­ gemäße Verfahren zum Vermessen und Erfassen des Fahrwegs eines Fahrzeuges dazu verwendet wird, das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einem Sollfahrweg zu lenken.
Dabei wird die Abweichung zwischen Istposition und Sollposition zum Generieren einer Stellgröße genutzt. Diese Stellgröße kann auch in einer an den Fahrer des Fahrzeugs aus gegebenen Fahran­ weisung bestehen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das erfindungsgemäße Ver­ fahren dazu genutzt wird, beim Verteilen von Schüttgütern, wie beispielsweise Müll auf einer Deponie, Kies beim Bau eines Straßenkörpers, beispielsweise einer überhöhten Kurve, beim Auf­ schütten eines Damms o. ä., den notwendigen Massenausgleich her­ beizuführen, indem Material an den Stellen abgetragen wird, an denen die Höhenkoordinate des Fahrzeugs zu hoch ist und an den Stellen aufgeschüttet wird, an denen die Höhenkoordinate des Fahrzeugs im Vergleich zu einem Sollprofil bzw. einer Sollober­ fläche zu niedrig ist.
Als Peilmarke ist insbesondere eine Lichtquelle vorgesehen, die an dem zu vermessenden Fahrzeug befestigt wird. Es hat sich je­ doch bei praktischen Versuchen herausgestellt, daß die bekannten von der Anmelderin bereits verwendeten Autotheodoliten und die bekannten, hier verwendeten Videobildauswertungsverfahren in diesen Autotheodoliten auf Störlichteinflüsse, wie sie insbeson­ dere auf einer Mülldeponie vorkommen, so empfindlich reagieren, daß eine genaue Vermessung gestört wird. Zu solchen Störlicht­ einflüssen gehören beispielsweise einfallendes Sonnenlicht sowie an Baumaschinen oder Kompaktoren angebrachte Blinklichter und sonstige Signallichtquellen.
Der Erfindung liegt daher weiterhin die Aufgabe zugrunde, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Peilmarke in Form einer Lichtquelle und die verwendeten Auto­ theodoliten so zu perfektionieren, daß das Verfahren auf Störun­ gen durch Fremdlicht unempfindlich reagiert.
Die Lösung dieser Teilaufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Lichtquelle, die als Peilmarke an dem Fahrzeug befestigt wird, Licht einer bestimmten Wellenlänge aus strahlt und die Autotheodoliten mit selektiven Filtern ausgestattet sind.
Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Lichtquelle ein Infrarotstrahler ist und die Autotheodoliten mit infrarotselek­ tiven Filtern ausgestattet sind. Weiterhin werden gute Ergeb­ nisse erzielt, wenn die Autotheodoliten mit polarisierenden Fil­ tern ausgestattet sind.
Bevorzugt ist schließlich vorgesehen, daß die Lichtquelle eine monochromatische Lichtquelle, insbesondere eine Natriumdampf­ lampe, ist, und die Autotheodoliten mit Interferenzfiltern aus­ gestattet sind, die nur das monochromatische Licht der Natrium­ dampflampe durchlassen. Dabei liegt die Wellenlänge des ausge­ sendeten Lichts im Bereich der Natriumdampflinie, d. h. im Wel­ lenlängenbereich von 589,0 bis 589,6 nm. Bei einer weiter ver­ feinerten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß ein Auto­ theodolit zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens so konstruiert ist, daß im Strahlengang des Theodoliten ein Strah­ lenteiler angeordnet ist, der die Strahlen durch zwei unter­ schiedliche Filter auf zwei unabhängige CCD-Aufnehmer lenkt. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, durch Differenzbildung oder andere Manipulation der beiden Videosignale Störlichteinflüsse auszufiltern. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß zwei schmalbandige Filter mit benachbarten Durchlaßwellenlängen ver­ wendet werden, von denen der erste sowohl das Licht der Natrium­ dampflampe (Nutzlicht) wie etwaiges Störlicht passieren läßt, während der zweite lediglich Störlicht bis zum CCD-Chip gelangen läßt. Unter der Annahme, daß das Störlicht über den Wellenlän­ genbereich bei der Filter gleichverteilten Intensität aufweist - wie es beispielsweise bei Sonnenlicht der Fall ist - läßt sich der Nutzlichtanteil durch einfach Subtraktion der beiden Video­ signale ermitteln.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß ein erstes Filter so ausge­ bildet ist wie im zuletzt diskutierten Beispiel, während ein zweites Filter zwar dieselbe Hauptdurchlaßwellenlänge besitzt, aber die doppelte Halbwertsbreite im Vergleich zu Filter 1 auf­ weist. Durch eine aus dem Halbwertsbreitenquotienten abgeleitete Amplitudenbewertung und abschließender Subtraktion läßt sich auch bei einer solchen Anordnung eindeutig das Nutzlicht, d. h. das von der Natriumdampflampe stammende Licht, das die Peilmarke darstellt und von den Autotheodoliten angepeilt wird, von Stör­ licht, wie beispielsweise einfallendem Sonnenlicht, von Blinkern stammendem Lichts o. ä. trennen.
Die Störlichtausblendung kann weiterhin verbessert werden, indem Kameras mit elektronischen Verschlußzeitsteuerungen verwendet werden. Dabei wird ausgenutzt, daß die Verschlußzeit erheblich geringer gewählt werden kann als die Bildfolgezykluszeit, die dem Kehrwert der Bildfolgefrequenz entspricht. Diese beträgt beispielsweise 50 Hz. Ordnet man nun jedem Fahrzeug ein eigenes Kamerasystem zu, so kann vorgesehen sein, daß die Peilmarken, d. h. Lichtquellen, eines Fahrzeugs und die Kamera synchronisiert sind, so daß bei geöffnetem Verschluß einer Kamera sich nur ein Fahrzeug mit leuchtender Peilmarke im Bildfeld befindet. Diese Lösung bringt jedoch keine Abhilfe bei Störlichteinfall in Form von Sonnenlicht o. ä.
Andererseits kann vorgesehen sein, eine Plausibilitätskontrolle der Ortsvektoren vorzunehmen. Ist beispielsweise die Höchstge­ schwindigkeit eines Fahrzeuges bekannt, so kann der nächste Meß­ punkt, d. h. die nächste ermittelte Position, nur in einem be­ stimmten Radius in bezug auf die vorherige Meßposition, d. h. die vorherige Position des Fahrzeuges liegen.
Die weiter oben diskutierte Möglichkeit, eine Störlichtausblen­ dung zu realisieren, indem im Strahlengang des Theodoliten ein Strahlenteiler angeordnet ist und zwei unterschiedliche Filter verwendet werden, kann dahingehend abgewandelt werden, daß als Meßkameras keine Schwarz-Weiß Kameras, sondern Farbkameras ver­ wendet werden, die bereits über drei CCD-Chips zur Bildaufnahme verfügen. Die zu detektierende Farbe kann durch Bildung des Farbquotienten zum Beispiel aus den bekannten RGB-Signalen der Kamera elektronisch ausgefiltert werden. Auf diese Weise kann an Stelle von physikalischen Filtern ein elektronischer Filter ver­ wendet werden, der beispielsweise hinsichtlich der Wellenlänge der Natriumdampflampe selektiv ist.
Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß mehrere Fahrzeuge gleichzeitig das Gelände befahren und die Peilmarken der Fahr­ zeuge zeitlich versetzt durch dieselben Autotheodoliten erfaßt werden. Dieser Betrieb wird als Multiplexbetrieb bezeichnet. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Peilmarken nicht gleichzei­ tig leuchten, sondern zeitlich versetzt getaktet werden, so daß zu einem bestimmten Zeitpunkt nur die gerade zu erfassende Peil­ marke des gerade zu vermessenden Fahrzeuges für die Autotheodo­ liten sichtbar ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß von jeweils einem Fahrzeug ausgesendete Licht, d. h. das Meßsignal, mit einer Kennung zu versehen, indem es moduliert wird. So lassen sich beispielsweise Miniaturglühlampen bis zu 400 Hz modulieren. Auf diese Weise kann jedem Fahrzeug eine eigene Kennung in Form einer aufmodu­ lierten Frequenz zugeordnet werden, so daß die Fahrzeuge eindeu­ tig identifizierbar sind und lediglich ein Meßsystem, d. h. zwei Autotheodoliten notwendig sind.
Schließlich können die oben bereits erwähnten CCD-Kameras mit einem elektronischen Verschluß verwendet werden, die einfallen­ des Licht also nur in bestimmten getakteten Zeitquerschnitten erfassen. Wird die entsprechende, als Peilmarke dienende Lampe mit einer Synchronfrequenz getaktet, so wird auch auf diese Weise eine Kennung geschaffen. Bei der bevorzugt verwendeten Natriumdampflampe als Peilmarke läßt sich eine Kodierung hoher Frequenz wegen der elektrischen Trägheit der Lampe nicht mit hoher Frequenz realisieren. Bei der Natriumdampflampe kann daher eine gemäß der Kodierung geschützte, mechanisch umlaufende Trom­ mel verwendet werden, ähnlich dem Funkfeuer bei Leuchttürmen, um kodierte Informationen an die Kameras zu übermitteln.
Bei Verwendung von Farbkameras, wie weiter oben vorgeschlagen, kann eine Farbkodierung der einzelnen Fahrzeuge auch beispiels­ weise durch Farbwechsel und Farbumschlag erfolgen. Darüber hin­ aus kann vorgesehen sein, daß das Verfahren der Positionsbestim­ mung prinzipiell weiter bevorzugt mit einer Natriumdampflampe als eigentlicher Peilmarke durchgeführt wird, neben der eine zweite ausgezeichnet modulierbare Lichtquelle anderer Farbe mon­ tiert ist, die pausenlos die Fahrzeugkennung liefert. Dieses Signal kann gleichzeitig separat ausgewertet werden und aufgrund der hohen Redundanz der übertragenden Daten braucht diese zweite Lichtquelle nicht die optische Qualität aufzuweisen, wie die als Peilmarke verwendete Lichtquelle.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens, bei dem Fahrzeugpositionen während Stillstands dersel­ ben durch GPS (Global Positioning System) bestimmt werden, ist es erforderlich, daß an dem Fahrzeug eine GPS-Antenne befestigt ist, und daß der räumliche Zusammenhang zwischen dem geo­ dätischen Bezugspunkt der Antenne und dem optischen Schwerpunkt der Peilmarke bekannt ist.
Erfindungsgemäß ist daher insbesondere vorgesehen, eine Peilein­ heit zu verwenden, die einen festen geometrischen Zusammenhang zwischen dem optischen Zentrum der Peilmarke und dem geo­ dätischen Bezugspunkt der Antenne für die Satellitennavigation herstellt. Eine solche Peileinheit kann insbesondere vorzugs­ weise mit einer Magnethalterung ausgestattet sein, mit der sie beispielsweise auf dem aus Stahlblech bestehenden Dach eines Kompaktors befestigt werden kann.
Verschiedene Ausführungsformen sehen vor, daß die Antenne entwe­ der eine GPS-Flächenantenne oder aber eine GPS-Helixantenne ist. Dabei eignet sich die Helixantenne insbesondere dazu, Antenne und beispielsweise eine Natriumdampflampe zueinander so anzuord­ nen, daß der optischen Schwerpunkt der Peilmarke in Form der Natriumdampflampe und der geodätische Bezugspunkt der Antenne zusammenfallen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann unter Verwendung der hierfür entwickelten Systemkomponenten, kann beispielsweise der Fahrweg einer Baumaschine o. ä. laufend überwacht werden. Wie be­ reits vorstehend ausgeführt, ist es beispielsweise denkbar, daß durch gezielte Steuerung der Kompaktorbewegungen in Echtzeit auf einer Müllkippe die Verdichtungsarbeit des Mülls optimiert wird und der bisher verfüllte bzw. noch zur Verfügung stehende Deponierraum zur Bilanzierung erfolgter abfallwirtschaftlicher Maßnahmen und Festsetzung weiterer Planungen laufend aktuali­ siert wird. Wird beispielsweise im Rahmen eines Computerpro­ gramms gleichzeitig festgehalten, wann welcher Müll angelandet worden ist, so ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Grundlage für eine automatische Erstellung eines verläßlichen Abfallkatasters geschaffen, mithin eines Verzeichnisses, das darüber Aufschluß gibt, welcher Müll wo eingebaut worden ist.
Regelmäßige Aufnahmen der Oberflächenkontur des gesamten Depo­ niekörpers dienen weiterhin der Erkennung von Unregelmäßigkeiten sowie als Basis für Standsicherheitsberechnungen und die Ab­ schätzung von Umsetzungsprozessen, um beispielsweise Rottungs­ prozesse zu obtimieren.
Die am Beispiel eines Einbaukörpers einer Mülldeponie geschil­ derten Vorteile lassen sich auf mannigfaltige andere technischen Anwendungen übertragen, insbesondere solche, bei denen ein schüttgüterverteilendes Fahrzeug, beispielsweise eine Baumaschi­ ne, verwendet werden. So ist beispielsweise denkbar, die Kontur eines herzustellenden Deiches vorzugeben und Baumaschinen so zu steuern, daß die Kontur durch einen geschickten Massenausgleich geschaffen wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Meßanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens,
Fig. 2 eine perspektivische schematische Ansicht der Hö­ henlage einer Deponieoberfläche,
Fig. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Peileinheit,
Fig. 4 eine Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Peileinheit,
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Peileinheit in perspektivischer Ansicht,
Fig. 6 eine vierte alternative Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Peileinheit,
Fig. 7 schematisch den Aufbau eines zwei CCD-Bildaufneh­ mer aufweisenden Autotheodoliten,
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Kennwerte zwei­ er Filter zur Verwendung in einem Autotheodoliten gemäß Fig. 7 und
Fig. 9 eine schematische Darstellung der alternativ ge­ wählten Kennwerte von zwei Filtern zur Verwendung in einem Autotheodoliten gemäß Fig. 7.
Fig. 1 zeigt einen Kompaktor 10, der die Oberfläche einer Müll­ kippe 12 befährt, die ein begrenztes Gelände darstellt. Auf dem Dach des Kompaktors 10 ist eine Peileinheit 14 angebracht, die beispielsweise der in Fig. 4 dargestellten Peileinheit ent­ spricht. Eine Lichtquelle, die in der Peileinheit enthalten ist, stellt eine Peilmarke dar, auf die zwei selbstausrichtende Auto­ theodoliten 16L und 16R alle selbsttätig anvisierend ausgerich­ tet sind. Wie angedeutet, weisen die bekannten Autotheodoliten Drehtische auf, die jeweils um eine senkrechte Achse X und eine waagerechte Achse Y drehbar sind. An den Achsen sind jeweils Winkelaufnehmer befestigt, so daß aus den entsprechenden Winkel­ stellungen bei bekanntem Standort der Autotheodoliten 16L und 16R die Position der Peileinheit 14 und damit die Position des Kompaktors errechnet werden kann. Die Berechnung wird in einem Rechner 18 vorgenommen, der mit den Autotheodoliten verbunden ist, und an denen die elektrisch aufgenommenen Winkelstellungen der Drehtische der Autotheodoliten übertragen werden. Mit einer Frequenz von beispielsweise 50 Hz wird so der Fahrweg des Kom­ paktors 10 im dreidimensionalen Raum bestimmt. Wird der Kompak­ tor mäander- oder schleifenartig über die Deponieoberfläche ge­ führt, so kann aus den ermittelten Positionsdaten des Kompak­ tors, d. h. aus dem Gesamtfahrweg ein Höhenprofil der Deponie errechnet werden, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Wird ein solches Höhenprofil sowohl morgens wie nach Schichtende abends aufgenommen, so entspricht das Differenzvolumen zwischen den beiden Flächen dem während der Schicht eingebrachten Müll.
In Fig. 1 sind die Autotheodoliten 16L und 16R an willkürlich gewählten Plätzen aufgestellt. Um eine Kalibrierung des gesamten Meßsystems zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß die Peileinheit 14 weiterhin eine GPS-Antenne aufweist, und daß der Kompaktor einen GPS-Empfänger mit sich führt. Wenn der Kompaktor während einer Pause steht, können GPS-Antenne und GPS-Empfänger dazu verwendet werden, mit dem Differential Global Positioning System die genaue Position der Peileinheit 14 und damit des Kompaktors 10 zu bestimmen. Durch gleichzeitiges Erfassen dieser Positionen durch die Autotheodoliten 16L und 16R wird ein erster Wertesatz geschaffen, der zusammen mit den Wertesätzen von drei anderen, mittels GPS vermessenen Fahrzeugpositionen dazu verwendet werden kann, mittels bekanntem Rückwertsrechnen und Verwendung bekann­ ter Triangulationstechniken die Position der Autotheodoliten 16L und 16R zu bestimmen. Dieser Vorgang entspricht somit einer Ka­ librierung, so daß die aufwendige manuelle Kalibrierung mittels von Hand betätigter Theodoliten und bekannter Geländemarken ent­ fallen kann.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Peileinheit. Eine Lichtquel­ le in Form einer Glühlampe 22 ist innerhalb eines Diffusors 24 angeordnet. Eine bekannte GPS-Flachantenne ist so angeordnet, daß ihr geodätischer Bezugspunkt im Mittelpunkt des kugelförmi­ gen Diffusors 24 liegt.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Peileinheit, bei der eine Natriumdampflampe 32 innerhalb eines zylinderförmigen Diffusors 34 angeordnet ist. Eine GPS- Flachantenne 36 ist so angeordnet, daß ihr geodätischer Bezugs­ punkt 37 in der geometrischen Achse des zylinderförmigen Diffu­ sors 34 liegt. Der optische Mittelpunkt der Natriumdampflampe 32 liegt ebenfalls in dieser geometrischen Achse, so daß bei be­ kanntem Aufbaumaß a der geometrische Bezug zwischen geodätischen Bezugspunkt 37 der GPS-Flachantenne 36 und dem optischen Zentrum 38 der Natriumdampflampe 32 hergestellt ist.
Fig. 5 zeigt eine GPS-Antenne in Form einer Doppelhelix, bei der von einem kreuzförmigen Träger 40 schraubenförmige Antennen­ drähte 42 herabhängen. Eine solche GPS-Doppelhelixantenne eignet sich besonders gut dazu, in ihrem geodätischen Bezugspunkt den optische Schwerpunkt einer Lampe anzuordnen, und so geodätischen Bezugspunkt und optischen Schwerpunkt der Lampe (der Peilmarke) zusammenfallen zu lassen.
Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Peileinheit, bei der zwei Leuchtkörper in zwei benachbarten Diffusoren 24 vorgesehen sind. Der optische Mittelpunkt, d. h. der Schwerpunkt 38 der beiden ku­ gelförmigen Diffusoren 24 ist dabei gleichzeitig der geodätische Bezugspunkt einer GPS-Flachantenne 26.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Objektivanordnung eines erfin­ dungsgemäßen Autotheodoliten, bei dem das von einer Lichtquelle 24 stammende Licht auf ein Objektiv 44 fällt und in einem Strah­ lenteiler 46 in zwei Strahlengänge zerlegt wird. Der eine Strah­ lengang fällt durch einen Filter 1 auf einen ersten Bildaufneh­ mer CCD 1, während ein zweiter Strahlengang durch einen Filter 2 auf einen zweiten Bildaufnehmer CCD 2 fällt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen, wie sich unter Ausnutzung verschie­ dener Filtercharakteristiken Störlichteinflüsse ausblenden las­ sen, wenn die Lichtquelle 24 Licht einer bestimmten Wellenlänge aussendet, wie beispielsweise Licht der Wellenlänge 589 nm bei einer Natriumdampflampe.
In den Fig. 8 und 9 haben die gewählten Formelzeichen folgen­ den Bedeutung:
ICCD 1/2 - Intensität der Strahlung auf CCD 1/2
INutz - Intensität des Nutzsignals
IStör 1/2 - Intensität der Störstrahlung
kIStör - Intensitätsverhältnis der Störstrahlung
HF 1/2 - Halbwertsbreite des Interferenzfilters 1/2
F1/2 - Interferenzfilter 1/2
Unter der Annahme, daß die Störstrahlung wie in Fig. 8 einge­ zeichnet über der Wellenlänge einen im wesentlichen gleichmäßi­ gen Verlauf aufweist, wie das beispielsweise bei einfallendem Sonnenlicht der Fall ist, passiert den Filter 1 sowohl das von der Natriumdampflampe stammende Nutzlicht wie auch ein Anteil an Störlicht, so daß sich die Intensität der auf den ersten Bild­ aufnehmer CCD 1 einfallenden Strahlung wie folgt darstellt:
ICCD1 = INutz + IStör1
Definiert man ein Intensitätsverhältnis der Störstrahlung als
dann folgt hieraus,
ICCD2 = IStör2 = K₁ * IStör1
Hieraus folgt:
ICCD1 - ICCD2 = INutz2 + IStör1 - KI * IStör1
Nun ist eine Unterdrückung der Störsignale durch unterschiedli­ che Bewertung der CCD-Signale und anschließende Subtraktion mög­ lich.
Es folgt
K₁ * ICCD1 - ICCD2 = KI * INutz
und hieraus folgt
Unter der Annahme, daß KI = 1 ist, folgt INutz = ICCD1 - ICCD2.
Auf analoge Weise läßt sich bei einer Verwendung von Filtern mit Charakteristiken gemäß Fig. 9 eine Unterdrückung von Störsigna­ len durch unterschiedliche Bewertung der CCD-Signale und an­ schließende Subtraktion bewerkstelligen. Dabei kann von folgen­ dem Ansatz ausgegangen werden:
Hieraus folgt
KI * ICCD1 - ICCD2 = KI * INutz - INutz = INutz (KI-1)
Hieraus folgt
Die oben erwähnten beispielhafte Verwendung von Filtern zur Störlichtausblendung läßt sich auch mit Kameras ausführen, die drei verschiedene Farbanteile auswerten, üblicherweise Rot, Grün und Blau. Aus den RGB-Signalen lassen sich mittels elektro­ nischer Filterung auf ähnliche Weise die Störsignale ausblenden.

Claims (28)

1. Verfahren zum zeitgleichen dreidimensionalen Vermessen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände (12) befahrenden Fahrzeugs (10), mit folgenden Schritten:
Anbringen einer Lichtquelle (22, 32) als Peilmarke (14) an dem Fahrzeug,
Aufstellen zweier selbstausrichtender Theodoliten (16L, 16R) (Autotheodoliten) an festen Standpunkten in bezug auf das befahrene Gelände, wobei als Autotheo­ doliten (16L, 16R) CCD-Kameras aufweisende Geräte ver­ wendet werden, die je um eine vertikale und eine hori­ zontale Achse schwenkbar ausgebildet sind,
Bestimmen der Standorte der Autotheodoliten in bezug auf ein ortsfestes, mit dem Gelände verbundenes Koor­ dinatensystem,
Errechnen der Position der Peilmarke in dem Koordina­ tensystem mittels bekannter Triangulationsrechenmetho­ den in zeitlich diskreten Abständen,
Aufzeichnen der errechneten Positionen.
2. Verfahren zum dreidimensionalen Vermessen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände befahrenden Fahr­ zeugs, mit folgenden Schritten:
Anbringen einer Lichtquelle (22, 32) als Peilmarke in einer definierten Höhe über dem Gelände an einem be­ liebigem Ort,
Anbringen zweier selbstausrichtender Theodoliten an dem Fahrzeug, wobei als Autotheodoliten (16L, 16R) CCD-Kameras aufweisende Geräte verwendet werden, die je um eine vertikale und eine horizontale Achse schwenkbar ausgebildet sind,
Bestimmen des Standortes der Peilmarke in bezug auf ein ortsfestes, mit dem Gelände verbundenes Koordina­ tensystem,
Errechnen der Position der Autotheodoliten in dem Ko­ ordinatensystem mittels bekannter Triangulations­ rechenmethoden in zeitlich diskreten Abständen,
Aufzeichnen der errechneten Positionen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Autotheodoliten durch folgende zusätzlichen Schritte bestimmt wird:
(Kalibrierung)
Ausrichten der Autotheodoliten auf die Peilmarke des an einer definierten Position stehenden Fahrzeugs,
Wiederholen des letzten Verfahrensschrittes, bis min­ destens vier definierte Positionen der Peilmarke durch die beiden Autotheodoliten erfaßt sind,
rückwärtiges Berechnen der Position der Autotheodoli­ ten und des Basisabstands zwischen ihnen aus den Daten der vier definierten Positionen der Peilmarke,
wobei die zur Kalibierung notwendigen mindestens vier definierten Positionen des Fahrzeugs durch ein Satel­ litennavigationsverfahren (GPS) ermittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Peilmarke durch folgende zusätzlichen Schritte bestimmt wird:
(Kalibrierung)
Ausrichten der an dem an einer definierten Position stehenden Fahrzeug angebrachten Autotheodoliten auf die Peilmarke,
Wiederholen des letzten Verfahrensschrittes, bis die Peilmarke von vier definierten Standorten des Fahrzeu­ ges aus durch die beiden Autotheodoliten erfaßt ist,
rückwärtiges Berechnen der Position der Autotheodoli­ ten relativ zueinander und der Position der Peilmarke aus den Daten der Erfassung der Peilmarke aus vier definierten Positionen des Fahrzeugs heraus,
wobei die zur Kalibierung notwendigen mindestens vier definierten Positionen des Fahrzeugs durch ein Satel­ litennavigationsverfahren (GPS) ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während eines Fahrzeugstillstands die Position des Fahrzeugs durch das Satellitennavigationsver­ fahren vermessen und zum Nachkalibrieren verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Satellitennavigationsverfahren das Diffe­ rential Global Positioning System (DGPS) verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle ein Infrarotstrahler verwendet wird und die Autotheodoliten mit infrarotselekti­ ven Filtern ausgestattet sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Autotheodoliten mit polarisierenden Filtern ausgestattet sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Lichtquelle eine monochromatische Licht­ quelle (32) verwendet wird und die Autotheodoliten mit ei­ nem Interferenzfilter ausgestattet sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als monochromatische Lichtquelle (32) eine Natriumdampflampe verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fahrzeuge gleichzeitig das Ge­ lände (12) befahren und die Peilmarken der Fahrzeuge zeit­ lich versetzt erfaßt werden (Multiplexbetrieb).
12. Verfahren zur Geländevermessung (Geodäsie), dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Fahrzeug (10) über die Geländeoberfläche (12) geführt wird und die Positionen des Fahrzeugs in zeitlichen Abständen nach einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11 vermessen werden.
13. Verfahren zur Volumenbestimmung eines Erdbauwerks, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Bauwerks durch ein Fahrzeug befahren wird, und die Volumendifferenz zwischen je zwei zu verschiedenen Zeitpunkten mit einem Verfahren gemäß Anspruch 12 vermessenen Bauwerkoberflächen auf­ integriert wird.
14. Verfahren zur Volumenbestimmung des Einbaukörpers einer Müllkippe, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Einbaukörpers durch ein Verdichtungsfahrzeug (Kompaktor) befahren wird, und die Volumendifferenz zwischen je zwei zu verschiedenen Zeitpunkten mit einem Verfahren gemäß An­ spruch 12 vermessenen Einbaukörperoberflächen auf integriert wird.
15. Verfahren zum Führen eines Fahrzeug, insbesondere einer Baumaschine, wie etwa einer Planierraupe oder eines Kompak­ tors, auf einem Sollkurs, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Fahrzeugs mit einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ermittelt wird und die Ab­ weichung zwischen Istposition und Sollposition zum Generie­ ren einer Stellgröße genutzt wird.
16. Verfahren zum Führen eines Schüttgüter bewegenden Fahr­ zeugs, insbesondere einer Baumaschine, wie etwa einer Pla­ nierraupe oder eines Kompaktors, zum Aufschütten oder Ver­ dichten von Schüttgütern zu einem Baukörper vorgebener Form, wie eines Damms, einer Straßenböschung, eines Einbau­ körpers einer Mülldeponie, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Fahrzeugs mit einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ermittelt wird und die Ab­ weichung zwischen Istposition und Sollposition zum Generie­ ren einer Stellgröße genutzt wird, um Schüttgut zusätzlich auf- oder abzutragen.
17. Peileinheit, bestehend aus Peilmarke (Lichtquelle) und An­ tenne, zur Durchführung eines Verfahrens zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Zen­ trum (38) der Peilmarke (24, 34) und der geodätische Be­ zugspunkt (37) der Antenne (26, 36) für die Satelliten­ navigation in einem bekannten räumlichen Bezug zueinander angeordnet sind.
18. Peileinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Zentrum der Peilmarke und der geodätische Be­ zugspunkt (26) der Antenne für die Satellitennavigation zusammenfallen.
19. Peileinheit nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne eine GPS-Flächenantenne (26, 36) ist.
20. Peileinheit nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne eine GPS-Helixantenne ist.
21. Peileinheit nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Peilmarke eine Natriumdampflampe ist.
22. Peileinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilmarke zwei Lichtquellen umfaßt, zwischen denen eine GPS-Antenne angeordnet ist, deren geodätischer Bezugspunkt in festem räumlichen Bezug zum Gesamtschwerpunkt der beiden Lichtquellen steht.
23. Autotheodolit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß im Strahlengang des Theodoliten ein Strahlenteiler angeordnet ist, der die Strahlen durch zwei unterschied­ liche Filter (1, 2) auf zwei unabhängige CCD-Aufnehmer (1, 2) lenkt.
24. Autotheodolit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Filter die Wellenlänge einer Natriumdampflampe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 oder zur Verwendung als Peileinheit nach Anspruch 21 ausfiltert.
25. Autotheodolit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Filter und der zweite Filter die gleiche Haupt­ durchlaßwellenlänge aufweisen, nämlich die Wellenlänge einer Natriumdampflampe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 oder zur Verwendung als Peileinheit nach Anspruch 21, jedoch unterschiedliche Halbwertsbreiten.
26. Verfahren zum dreidimensionalen Vermessen und Erfassen des Fahrweges eines ein begrenztes Gelände (12) befahrenden Fahrzeugs (10), gekennzeichnet durch
Anbringen einer Lichtquelle als Peilmarke (14) an dem Fahrzeug,
Aufstellen zweier Bildaufnehmer an festen Standpunkten in bezug auf das befahrene Gelände,
Bestimmen der Standorte der Bildaufnehmer in bezug auf ein ortsfestes, mit dem Gelände verbundenes Koordina­ tensystem,
Errechnen der Position der Peilmarke in dem Koordina­ tensystem mittels bekannter photogrammetrischer Rechenmethoden in zeitlich diskreten Abständen,
Aufzeichnen der errechneten Positionen.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Bildaufnehmer durch folgende zusätzlichen Schritte bestimmt wird:
(Kalibrierung)
Ausrichten der Bildaufnehmer auf die Peilmarke des an einer definierten Position stehenden Fahrzeugs,
Wiederholen des letzten Verfahrensschrittes, bis min­ destens vier definierte Positionen der Peilmarke durch die beiden Bildaufnehmer erfaßt sind, und
rückwärtiges Berechnen der Position der Bildaufnehmer und des Basisabstands zwischen ihnen aus den Daten der vier definierten Positionen der Peilmarke,
wobei die definierten Positionen durch ein Satelliten­ navigationsverfahren ermittelt werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 26 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zur Störlichtunterdrückung das von einem selbstausrichtenden Autotheodoliten oder einem Bildaufnehmer aufgenommene Bild zweifach in unterschiedli­ chen Wellenlängenbereichen einer als über das Spektrum gleichmäßig strahlend angenommenen Störstrahlung ausgewer­ tet wird und daß die durch Auswertung ermittelten beiden Signale voneinander subtrahiert werden, um den monochroma­ tischen Anteil einer Nutzlichtquelle (Peilmarke) zu ermit­ teln.
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