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为了提高激光跟踪仪多站测量数据处理方法的整体误差控制能力,研究数据内部存在的约束条件,基于四元数坐标转换原理,结合激光跟踪仪测量场景与数据特性,提出一种附有几何自约束的激光跟踪仪四元数光束法平差方法。将四元数坐标转换引入常规激光跟踪仪光束法平差中,替换传统涉及三角函数的坐标转换方法,并结合各测站观测同名点组间的距离不变这一数据内部的几何约束条件,建立几何自约束方程作为限制条件进行附有限制条件的间接平差解算。在实测数据上与传统激光跟踪仪数据处理方法进行坐标差值比对,结果表明,相比常规光束法平差平面精度提高28%,高程精度处于同一水平,整体点位精度优于0.050 mm,整体误差控制较好,能够在一定程度上控制测量空间范围内的误差分布,为准直测量等激光跟踪仪测量应用场景提供数据处理与误差控制方法参考。 相似文献
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利用激光跟踪仪三维测量数据,结合光束法三维严密平差模型,采用同伦微分算法进行MATLAB接口技术编程。并运用BEPCII储存环激光跟踪仪测量数据进行程序试算,得出较好的平差值以及相关有意义的结论。 相似文献
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激光跟踪仪采用激光干涉测距原理,其测距精度远远高于测角精度。利用激光跟踪仪的高精度激光干涉测距值,构成空间三维激光干涉测边网,可以消除测角误差对空间点位的影响,大幅度提高三维点坐标精度。由于激光干涉测距三维网存在数亏问题,且整网控制点的稳定性不同,因此采用秩亏自由网平差模型,分别以测站点和定向点为拟稳点对测量数据进行平差解算。平差结果表明,在拟稳点选择合理的情况下,空间点三维坐标平差值反算的距离与测量距离的差值优于±10μm;点位误差可以优于±20μm。 相似文献
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激光跟踪仪在激光干涉测距模式下,其测距精度要远远高于测角精度,利用极坐标测量的空间点坐标精度主要受测角误差的影响,利用激光跟踪仪的高精度激光干涉测距值构成空间三维激光干涉测边网,消除测角误差对空间点位的影响,采用基于重心基准的加权秩亏网平差模型进行整网平差。定向点坐标近似值采用极坐标方法确定,测站中心坐标近似值采用距离后方交会解算,通过附加约束矩阵精密求解测站点和定向点的三维坐标值。实际计算结果表明,该模型在12m测量范围内将激光跟踪仪的点位精度由87μm(标称值)提高到了27μm。 相似文献
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粒子加速器隧道准直测量往往沿直线或环形布设控制网,利用激光跟踪仪进行测站搭接测量时,误差会沿测站前进方向不断积累。为了提高现有跟踪仪控制网测量精度,首先推导了激光跟踪仪光束法测量的误差传递路径公式,分析了未知控制点的误差来源;然后根据激光跟踪仪光束法平差原理得到4种不同方案,即无固定站心参数、固定站心姿态、固定站心位置和固定站心位姿,通过光束法平差解算并对比分析各方案。实验结果显示,4种方案解算点的绝对位置精度从高到低依次为固定站心位姿、固定站心位置、固定站心姿态和无固定站心参数。首尾闭合解算的平面位置均方根误差为0.147 mm,小于未闭合解算的0.163 mm,且在15 m×10 m×3 m的测量范围内,无固定方案平差解算的姿态和平面位置均方根误差分别为3.58 s和0.144 mm。实验结果表明,测站闭合能增强约束,固定站心位姿能有效抑制光束法测量的误差积累,从而提高整网平差解算精度。固定站心位置结果优于固定站心姿态,说明站心位置是影响激光跟踪仪平面光束法平差的重要参数。该研究可为今后高精度激光跟踪仪光束法平差方案设计提供参考。 相似文献
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工业测量领域经常需要多台甚至多种仪器联合测量,各种测量仪器的观测数据类型和精度不同,其关键技术是采用合理的平差模型实现多种仪器的空间定位和定向。采用附有约束条件的参数平差方法构建了空间联合精密控制网（unified spatial metrology network,USMN）平差模型,对激光跟踪仪、全站仪、经纬仪等测量系统进行了联合平差解算,针对不同类型测量数据建立合理的定权模型,保证了在多余观测量不大的情况下整网平差的精度,采用角度后方交会和坐标系转换模型解决了无互瞄和基准尺观测值的控制网概算和平差,克服了USMN平差模型的缺点。最后利用编写的USMN平差程序对实际测量数据进行解算,验证了平差模型的可行性并分析了点位误差。 相似文献
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空间大尺寸机构的位置和姿态测量是诸多领域中不可或缺的必要环节。而传统的一维测量技术在精度、范围和速度上已经无法满足越来越高的需求,因此必须探索新的测量技术和方法。激光跟踪仪的单站坐标测量精度在局部范围内能够达到几十个微米量级,如果要在大尺度空间内同样实现该坐标测量精度,则需要建立全局的精密三维控制网。为了解算控制点全局坐标以及测站的位置和姿态参数,文中基于边角观测值和坐标转换模型建立了激光跟踪仪三维边角网整体平差模型。平差过程中,为了削弱激光跟踪仪测角误差的影响,建立了合理的角度和距离观测值权矩阵,为高精度距离观测值赋予较大的权值,从而对其进行约束。将该方法应用于宝钢不锈钢冷轧厂生产线的安装检测和轧辊轴线平行度测量,基于激光跟踪仪自由设站理论实现大尺寸精密三维控制网的建立,取得了良好效果。 相似文献
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激光跟踪仪在进行动态测量时具有测量范围大、精度高、采样频率高等优点,在工业大尺寸动态位姿测量领域具有广泛的应用前景.激光跟踪仪动态测量采用空间球坐标系测量原理,三维坐标测量值缺乏检核条件,虽然测量精度高但受环境等因素影响易产生粗差,且测量系统缺少发现粗差的条件.针对这一问题,本文将小波分析技术应用于激光跟踪仪动态测量数据处理,从时域和频域的综合角度分析数据中的粗差,建立了基于小波分析的激光跟踪仪动态测量数据粗差探测模型.通过对实验测量数据的分析表明,小波分析模型能够准确地探测激光跟踪仪动态测量数据中的粗差. 相似文献
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基于激光跟踪仪的三维控制网测量精度分析 总被引：5，自引：3，他引：2
介绍三维控制网的优点及激光跟踪仪测量系统的特点,讨论了光束法平差原理及不同观测值的权比问题,并以100MeV电子直线加速器安装测量控制网的模拟计算和实测结果,论证了利用激光跟踪仪进行三维控制网的精度。 相似文献
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《测绘地理信息》2017,(5)
在精密工程测量领域,高精度、高效率、低成本已成为仪器与技术发展的趋势,因此动态测量有着广泛而重要的应用,特别是随着科学技术的提高而不断发展。激光跟踪仪是一种高精度的工业测量仪器,有着高精度的静态测量模式,已广泛应用于工业制造和设备安装领域,其动态测量也应用于特定的测量环境。随着工业需求的不断增加,对动态测量的要求将会进一步加大。鉴于动态测量的重要性,提出了利用测量空间平面对激光跟踪仪动态测量进行精度评定的方法;提出总体最小二乘(total least squares,TLS)平差平面拟合算法,并对不同精度的激光跟踪仪进行检定和精度评定所需平面的要求进行分析。通过算例分析了该方法的可行性,为精密工程动态测量仪器性能的检验提供一定参考。 相似文献
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从精密工程测量的定义出发,指出其测量的特点,对精密工程测量的仪器如:马达全站仪、激光跟踪测量系统、数字摄影测量系统、测量机人和高程测量系统的发展和应用进行介绍;引用了某大堤作为工程实例,指出了在数据处理中利用自由网拟稳平差的优点,以及对它的适用性和网形布局对它的影响程度做了讨论. 相似文献
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激光跟踪仪动态精度评定方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
激光跟踪仪采用激光干涉测距和动态度盘测角,单次测量时间为1/3000 s,可对空间运动目标进行跟踪并测量其空间三维坐标,具有测量速度快、测量精度高、测量范围广等优点。本文在对激光跟踪仪动态跟踪原理及检校方法进行理论分析的基础上,依据激光跟踪三维坐标测量系统校准规范,利用最小二乘原理对空间所形成的圆平面进行了拟合解算,采用统计分析的方法对激光跟踪仪的动态精度评定进行了比较深入的研究;以Leica AT901-B激光跟踪仪为例,借助球杆装置,对激光跟踪仪的动态性能进行了测试。 相似文献
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激光跟踪仪是目前精度最高的移动式坐标测量系统,其实际测量精度是否符合标称精度,直接决定了测量精度能否满足需求精度,因此对仪器坐标测量精度的分析显得十分重要。坐标转换模型是反应多站测量坐标精度的理论基础,不同模型在反应仪器精度的准确性、精确性、稳定性和计算速度等方面有较大差别。本文对常用的坐标转换模型进行了对比分析,得出结论是四元数模型具有算法严谨、抗奇异性、表达简洁、运算快速和易于实现等优点,适用于计算坐标转换精度。本文以Leica AT901_b激光跟踪仪为例,进行坐标测量精度分析。多次设站获取同一组目标点数据,每测站与目标点保持良好网形结构,数据处理时首先排除粗差并检验可靠性,然后采用四元数模型计算坐标转换参数,并通过最小二乘平差算法解算参数精度及坐标测量精度。另外,为了反应激光跟踪仪的坐标测量精度与目标点距离的关系,本文以Leica AT901_b为例进行实验,在测程内由远及近多次设站获取数据,计算坐标测量内符合精度并给出了目标点距离与坐标精度的关系曲线。 相似文献
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本文概述了测量平差知识的“三性”:系统性、应用性、创新性。系统性从7个方面归纳了不同平差方法的研究模块,搭建了平差方法的通用内容框架;应用性分析了测量平差的多学科属性,指出了不同平差方法在测绘科学与技术中的常规应用和扩展应用;创新性基于测量平差的发展历程,阐述了测量平差从无到有的原始创新和对已有方法、实践进行的改进创新。以测量平差知识“三性”培养为指导,介绍了本科误差理论与测量平差基础课程近些年的建设情况,旨在使学生具有扎实理论基础和实践能力的同时,还具有较强的创新意识和创新能力,进而助力学科人才培养质量的整体提升。 相似文献