空間距離標準裝置是校準地面激光掃描儀的重要計量標準器,其標靶球的空間距離測量一直是其難點,目前大多是采用激光跟蹤儀來測量。提出使用多臺全站儀交會來進行標靶球的坐標測量,首先通過后方交會、免棱鏡測量可以快速方便地得到特征點的概略坐標,然后通過互瞄建立定向基準,最后通過整體平差得到高精度的特征點坐標。實例證明,這套系統(tǒng)的精度優(yōu)于0.1 mm,能夠滿足空間距離標準裝置的校準精度要求。 

【文章來源】：大地測量與地球動力學. 2020,40(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

測量及數(shù)據(jù)處理流程

互瞄完成后,利用全站儀的后方交會功能獲得每臺全站儀的概略坐標。如圖2所示,可以先用位置1的全站儀測量出反射片RE1、RE2、RE3的坐標,然后用位置2、位置3的全站儀以后方交會設站的方式得到其設站的坐標�；鶞食呱系臉酥靖怕宰鴺酥苯佑梦恢�1的全站儀以免棱鏡模式測得。在觀測標靶球時用全站儀的橫絲中心分別觀測球的上下邊緣,用豎絲中心觀測球的左右邊緣,這樣可以避免象限法在標靶球距離比較近的時候在望遠鏡內無法觀測到球的整體,每個球觀測兩個測回,取兩個測回上下邊緣、左右邊緣平均值作為標靶球球心的水平角、天頂距的角度觀測值。然后用全站儀在盤左時將水平角和天頂距的度盤調至該標靶球的球心角度值,用全站儀免棱鏡模式測量得到標靶球表面的距離L,再用公式(1)計算球心概略坐標:

概略坐標空間示意圖如圖3所示,R01～R04為基準尺上的4個標志,S01～S09為9個標靶球,S1、S2、S3為全站儀的3個架設點位。通過平差和精度統(tǒng)計(圖3～5)可以看出:1)從點位精度來說,絕大多數(shù)點位的x、y、z三個方向的精度都優(yōu)于0.1 mm,全站儀的架設點位精度相對較低,原因是由于互瞄時調焦運行誤差會帶來一定的影響;2)點位精度分布呈現(xiàn)出所有點位在z軸方向(天頂方向)上精度最高、x軸(標靶平面水平方向)精度次之、y軸(標靶平面垂直方向)最低,原因是互瞄時x方向的交會角度遠大于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,所有的距離觀測值的精度都優(yōu)于0.1 mm,距離精度基本遵循距離越遠精度越低的規(guī)律,最弱邊為S06-S09,為左右最遠距離;4)基準尺上6段距離約束后的精度都優(yōu)于0.01 mm。圖4 點位坐標精度統(tǒng)計

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TLS算法在參考球標定場中的應用[J]. 楊占立,范百興,西勤,王瑞鵬.  測繪工程. 2016(09)
[2]地面三維激光掃描儀的檢校與測量精度評定[J]. 徐壽志,程鵬飛,張玉,丁朋輝.  測繪通報. 2016(02)
[3]激光跟蹤儀測量精度分析[J]. 孫海麗,姚連璧,周躍寅,孫盼盼.  大地測量與地球動力學. 2015(01)
[4]電子經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)交會測量誤差分析[J]. 王東偉,姜黎,陳曉暉,劉勇,霍曉飛.  宇航計測技術. 2014(06)
[5]三維激光掃描儀球形靶標測量方法與精度評定[J]. 梁建軍,范百興,鄧向瑞,李宗春,汪濤.  工程勘察. 2011(02)
[6]激光跟蹤儀坐標測量精度的研究[J]. 歐陽健飛,劉萬里,閆勇剛,梁智勇.  紅外與激光工程. 2008(S1)

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



本文編號：3492535