[發明專利]一種空間位置測量方法

有效

• 申請號: 201611053472.9
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106646364B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 梁靜;王銅;羅濤;董嵐;馬娜;柯志勇;何振強;李波;王小龍;門玲鸰;朱洪巖
• 申請（專利權）人: 東莞中子科學中心
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

本發明的實施例提供了一種空間位置測量方法。該方法在至少兩個測量位置處測量至少兩個已知點的水平角、垂直角和距離以及該至少一個未知點的水平角和垂直角，并根據已知點的坐標和測量獲得的值計算未知點的坐標。該空間位置測量方法中，對于未知點，只需要測量出其相對于測量裝置的角度即可最終計算出未知點的坐標。因此，測量過程中在未知點上能夠使用低成本的僅僅滿足角度測量要求的空間定位裝置，大大降低了成本。而且，能夠以低成本實現空間定位裝置永久安置于待測設備的方案，從而無需在待測設備上進行空間定位裝置的人工放置和調整，避免了待測設備對人造成傷害的危險。

技術領域

本發明涉及空間位置測量技術領域，尤其是涉及一種空間位置測量方法。

背景技術

在工業領域，經常需要對某些設備的位置進行精確測量以及調整。現有的設備空間位置測量技術一般是采用全站儀球坐標測量系統，其測量原理為：在待測點上放置標配的反射球，通過將儀器瞄準反射球球心，獲取儀器中心至球心的水平角、垂直角和斜距，從而計算出待測點的坐標。本文中，將這種能夠供測量裝置測量待測點相對于測量裝置的水平角、垂直角和斜距(距離)的空間定位裝置稱為第一空間定位裝置。例如，這里所說的本領域常用的反射球即為一種本文所說的第一空間定位裝置。

目前，全站儀球坐標測量系統具體的測量方案主要是采用全站儀自由設站，在已知控制點上及待測設備上放置反射球，全站儀依次瞄準已知控制點和待測設備點上的反射球，得到全站儀儀器坐標系統下各點的三維坐標。然后通過設備坐標系下與全站儀儀器坐標系下的公共點聯合平差轉換，從而得到待測設備點上反射球的位置。

現有的技術的缺點是需要人靠近待測設備，在待測位置上放取反射球，同時將球口朝向對準儀器。但是，在某些領域，設備運行時存在粒子束流的照射，使得某些區域的放射性劑量很大。如果按照一般的球坐標測量系統的測量方法，需要人靠近設備操作測量儀器的反射球，這樣會影響人身安全。

而如果在待測設備上永久放置反射球，而對于數量眾多的設備位置測量，此方法對反射球的需求量很大。反射球需要能夠滿足精確測角和精確測距的要求，因此反射球的加工難度相當大，其價格也就比較貴，一個反射球的價格大約1萬元。因此，這種方案的實施成本很高。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種能夠用低成本的空間定位裝置實現的空間位置測量方法。

本發明的一些實施例中，提供了一種空間位置測量方法。該方法包括：

將測量裝置設置在第一測量位置處；

在第一測量位置處用測量裝置測量第一組已知點相對于測量裝置的水平角、垂直角和距離，獲得該第一組已知點的已知點第一水平角、已知點第一垂直角和已知點第一距離；

在該第一測量位置處用測量裝置測量至少一個未知點相對于該測量裝置的水平角和垂直角，獲得該至少一個未知點的未知點第一水平角和未知點第一垂直角；

將測量裝置設置在第二測量位置處；

在第二測量位置處用測量裝置測量第二組已知點相對于測量裝置的水平角、垂直角和距離，獲得該第二組已知點的已知點第二水平角、已知點第二垂直角和已知點第二距離；

在第二測量位置處用測量裝置測量該至少一個未知點相對于測量裝置的水平角和垂直角，獲得該至少一個未知點的未知點第二水平角和未知點第二垂直角；

根據第一組已知點和第二組已知點的坐標、第一組已知點的已知點第一水平角、已知點第一垂直角和已知點第一距離、第二組已知點的已知點第二水平角、已知點第二垂直角和已知點第二距離、該至少一個未知點的未知點第一水平角、未知點第一垂直角、未知點第二水平角和未知點第二垂直角計算該至少一個未知點的坐標。