[發明專利]提高激光跟蹤儀測量精度的方法和裝置

在審

• 申請號: 201710828412.8
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107860309A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 梁靜;王銅;董嵐
• 申請（專利權）人: 東莞中子科學中心
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 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

1.一種提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于包括：

基于長度標準裝置對激光跟蹤儀進行標定，獲得標定點的觀測量并計算得到標定點觀測量的改正數及觀測量平差值的精度；

根據標定點的觀測量、標定點觀測量的改正數以及標定點觀測量平差值的精度對目標點的觀測量進行插值改正，獲得目標點觀測量的改正數；

將目標點的觀測量與目標點觀測量的改正數相加，獲得目標點改正后的觀測量。

2.如權利要求1所述的提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于，標定點觀測量的改正數以及觀測量平差值的精度的計算方法如下：

建立標定點觀測量的函數模型和隨機模型，結合函數模型和隨機模型，依據最小二乘原理得到觀測量的改正數方程及觀測量平差值的方差陣，將標定點的觀測量代入觀測量的改正數方程和觀測量平差值的方差陣分別得到標定點觀測量的改正數和標定點觀測量平差值的精度。

3.如權利要求2所述的提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于，結合函數模型和隨機模型，依據最小二乘原理還得到觀測量的后驗方差陣。

4.如權利要求2所述的提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于，所述建立標定點觀測量的函數模型包括建立激光跟蹤儀儀器坐標系、全局坐標系、激光干涉儀坐標系；引入方位角W進行激光跟蹤儀儀器坐標系與全局坐標系的轉換，引入旋轉角R進行全局坐標系與激光干涉儀坐標系的轉換。

5.如權利要求1所述的提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于，目標點觀測量的插值改正計算方法如下：

以激光跟蹤儀儀器坐標系的原點為球心，構建一個球體，將標定點和目標點映射在這個球體表面上，對目標點的水平方向觀測量進行插值，選取其周圍相鄰的且其水平方向觀測量的平差值的精度比先驗精度高的標定點進行插值計算，得到目標點水平方向觀測量的改正數；

同理，對目標點的天頂距觀測量進行插值，得到目標點天頂距觀測量的改正數。

6.如權利要求1-5任一所述的提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于，獲得標定點觀測量的方法如下：

將長度標準裝置的激光干涉儀固定在長度標準裝置上，將激光跟蹤儀穩固架設，長度標準裝置的激光干涉儀反射鏡和激光跟蹤儀的反射鏡固定于長度標準裝置的運動平臺上，使長度標準裝置的運動平臺在長度標準裝置的導軌上運動，在運動路徑上選取復數個停留點作為標定點，激光干涉儀對標定點測量獲得長度觀測量，激光跟蹤儀對標定點測量，獲得水平方向觀測量、天頂距觀測量、邊長觀測量；變換激光跟蹤儀的架設方向和/或位置，重復上述測量步驟，使激光跟蹤儀的水平方向觀測量覆蓋0°-360°范圍、天頂距觀測量覆蓋0°-180°范圍、邊長觀測量覆蓋激光跟蹤儀測量半徑。

7.根據權利要求6所述的提高激光跟蹤儀測量精度的方法，其特征在于，激光跟蹤儀對標定點的測量方法為：

水平測量標定：長度標準裝置水平放置，激光跟蹤儀距離長度標準裝置至少2m遠，其穩固架設在長度標準裝置中部位置；激光跟蹤儀對標定點進行測量獲得標定點的觀測量；

垂直測量標定：長度標準裝置垂直放置，激光跟蹤儀距離長度標準裝置至少2m遠，其穩固架設在長度標準裝置中部位置；激光跟蹤儀對標定點進行測量獲得標定點的觀測量；

縱向測量標定：長度標準裝置水平放置，激光跟蹤儀穩固架設在長度標準裝置的端頭；激光跟蹤儀對標定點進行測量獲得標定點的觀測量。

對角線測量標定：長度標準裝置與地面成45°夾角傾斜放置，激光跟蹤儀距離長度標準裝置至少2m遠，其穩固架設在長度標準裝置中部位置；激光跟蹤儀對標定點進行測量獲得標定點的觀測量。