空間距離標(biāo)準(zhǔn)裝置是校準(zhǔn)地面激光掃描儀的重要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器,其標(biāo)靶球的空間距離測(cè)量一直是其難點(diǎn),目前大多是采用激光跟蹤儀來(lái)測(cè)量。提出使用多臺(tái)全站儀交會(huì)來(lái)進(jìn)行標(biāo)靶球的坐標(biāo)測(cè)量,首先通過(guò)后方交會(huì)、免棱鏡測(cè)量可以快速方便地得到特征點(diǎn)的概略坐標(biāo),然后通過(guò)互瞄建立定向基準(zhǔn),最后通過(guò)整體平差得到高精度的特征點(diǎn)坐標(biāo)。實(shí)例證明,這套系統(tǒng)的精度優(yōu)于0.1 mm,能夠滿(mǎn)足空間距離標(biāo)準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)精度要求。 

【文章來(lái)源】：大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2020,40(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

測(cè)量及數(shù)據(jù)處理流程

互瞄完成后,利用全站儀的后方交會(huì)功能獲得每臺(tái)全站儀的概略坐標(biāo)。如圖2所示,可以先用位置1的全站儀測(cè)量出反射片RE1、RE2、RE3的坐標(biāo),然后用位置2、位置3的全站儀以后方交會(huì)設(shè)站的方式得到其設(shè)站的坐標(biāo)。基準(zhǔn)尺上的標(biāo)志概略坐標(biāo)直接用位置1的全站儀以免棱鏡模式測(cè)得。在觀測(cè)標(biāo)靶球時(shí)用全站儀的橫絲中心分別觀測(cè)球的上下邊緣,用豎絲中心觀測(cè)球的左右邊緣,這樣可以避免象限法在標(biāo)靶球距離比較近的時(shí)候在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)無(wú)法觀測(cè)到球的整體,每個(gè)球觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回,取兩個(gè)測(cè)回上下邊緣、左右邊緣平均值作為標(biāo)靶球球心的水平角、天頂距的角度觀測(cè)值。然后用全站儀在盤(pán)左時(shí)將水平角和天頂距的度盤(pán)調(diào)至該標(biāo)靶球的球心角度值,用全站儀免棱鏡模式測(cè)量得到標(biāo)靶球表面的距離L,再用公式(1)計(jì)算球心概略坐標(biāo):

概略坐標(biāo)空間示意圖如圖3所示,R01～R04為基準(zhǔn)尺上的4個(gè)標(biāo)志,S01～S09為9個(gè)標(biāo)靶球,S1、S2、S3為全站儀的3個(gè)架設(shè)點(diǎn)位。通過(guò)平差和精度統(tǒng)計(jì)(圖3～5)可以看出:1)從點(diǎn)位精度來(lái)說(shuō),絕大多數(shù)點(diǎn)位的x、y、z三個(gè)方向的精度都優(yōu)于0.1 mm,全站儀的架設(shè)點(diǎn)位精度相對(duì)較低,原因是由于互瞄時(shí)調(diào)焦運(yùn)行誤差會(huì)帶來(lái)一定的影響;2)點(diǎn)位精度分布呈現(xiàn)出所有點(diǎn)位在z軸方向(天頂方向)上精度最高、x軸(標(biāo)靶平面水平方向)精度次之、y軸(標(biāo)靶平面垂直方向)最低,原因是互瞄時(shí)x方向的交會(huì)角度遠(yuǎn)大于y方向,而z軸向有高精度的尺度控制,因此精度最高;3)在整體平差的框架下,所有的距離觀測(cè)值的精度都優(yōu)于0.1 mm,距離精度基本遵循距離越遠(yuǎn)精度越低的規(guī)律,最弱邊為S06-S09,為左右最遠(yuǎn)距離;4)基準(zhǔn)尺上6段距離約束后的精度都優(yōu)于0.01 mm。圖4 點(diǎn)位坐標(biāo)精度統(tǒng)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TLS算法在參考球標(biāo)定場(chǎng)中的應(yīng)用[J]. 楊占立,范百興,西勤,王瑞鵬.  測(cè)繪工程. 2016(09)
[2]地面三維激光掃描儀的檢校與測(cè)量精度評(píng)定[J]. 徐壽志,程鵬飛,張玉,丁朋輝.  測(cè)繪通報(bào). 2016(02)
[3]激光跟蹤儀測(cè)量精度分析[J]. 孫海麗,姚連璧,周躍寅,孫盼盼.  大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2015(01)
[4]電子經(jīng)緯儀測(cè)量系統(tǒng)交會(huì)測(cè)量誤差分析[J]. 王東偉,姜黎,陳曉暉,劉勇,霍曉飛.  宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2014(06)
[5]三維激光掃描儀球形靶標(biāo)測(cè)量方法與精度評(píng)定[J]. 梁建軍,范百興,鄧向瑞,李宗春,汪濤.  工程勘察. 2011(02)
[6]激光跟蹤儀坐標(biāo)測(cè)量精度的研究[J]. 歐陽(yáng)健飛,劉萬(wàn)里,閆勇剛,梁智勇.  紅外與激光工程. 2008(S1)

碩士論文
[1]基于室內(nèi)規(guī)范檢定場(chǎng)的地面三維激光掃描儀檢校技術(shù)研究[D]. 李金鑫.山東科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3492535