[發明專利]一種用于實時修正光電經緯儀指向值的測量裝置及方法

有效

• 申請號: 201711023351.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107860401B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 郝偉;江波;田雁;靳虎敏;鄭志奇
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C1/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

1.一種用于實時修正光電經緯儀指向值的測量裝置，包括定向系統、數據采集判讀系統、數據處理修正系統和控制系統；其特征在于：還包括水準儀、CCD自準直儀；

水準儀放置在地面上用于為所述CCD自準直儀提供水平基面；

CCD自準直儀固定安裝在光電經緯儀載車平臺的底座上，與所述水準儀相對設置；

定向系統固定安裝在光電經緯儀上，或者固定安裝在光電經緯儀載車平臺上，用于獲取預定方向與所述CCD自準直儀的CCD靶面X軸在水平面上投影的夾角，即偏向角Φ；

數據采集判讀系統用于采集CCD自準直儀輸出的晃動和變形誤差以及定向系統輸出的偏向角Φ，并發送給數據處理修正系統；數據處理修正系統對收到的數據進行處理后輸出修正量給控制系統；控制系統根據收到的修正量實時修正光電經緯儀的方位角和俯仰角；

所述CCD自準直儀輸出的晃動和變形誤差為與光電經緯儀固連的載車平臺的縱搖角P和橫搖角R，修正后的光電經緯儀的方位角A和俯仰角E分別為：

式中，A'、E'分別為光電經緯儀坐標系下光電經緯儀的方位角和俯仰角。

2.根據權利要求1所述的用于實時修正光電經緯儀指向值的測量裝置，其特征在于：所述定向系統固定安裝在光電經緯儀上。

3.根據權利要求1或2所述的用于實時修正光電經緯儀指向值的測量裝置，其特征在于：所述定向系統為GPS定位定向系統或者指北儀。

4.根據權利要求2所述的用于實時修正光電經緯儀指向值的測量裝置，其特征在于：所述CCD自準直儀包括通過殼體封裝于一起的光源、分劃板、第一透鏡、分光鏡、第二透鏡、第三透鏡和CCD；所述光源、分劃板、第一透鏡和分光鏡沿同一光路依次設置，分光鏡將入射其上的光束分為兩路，所述第二透鏡和水準儀沿其中一路光路依次設置，所述第三透鏡和CCD沿另一路光路依次設置。

5.根據權利要求2所述的用于實時修正光電經緯儀指向值的測量裝置，其特征在于：所述水準儀為水平反射鏡或水銀水準器。

6.一種對光電經緯儀的指向值進行實時修正的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將光電經緯儀、CCD自準直儀固定安裝在光電經緯儀載車平臺上，將定向系統固定安裝在光電經緯儀載車平臺上或者固定安裝在光電經緯儀上，將水準儀放置在地面上；

2)測量前系統標定；

3)在光電經緯儀工作過程中實時獲取CCD自準直儀輸出的晃動和變形誤差以及定向系統輸出的偏向角Φ；

4)根據步驟3)獲取的數據計算修正量；

5)根據所述修正量實時修正光電經緯儀的方位角和俯仰角；

修正后的光電經緯儀的方位角A和俯仰角E分別為：

式中，A'、E'分別為光電經緯儀坐標系下光電經緯儀的方位角和俯仰角。

7.根據權利要求6所述的對光電經緯儀的指向值進行實時修正的方法，其特征在于，所述步驟2)中，若定向系統固定安裝在光電經緯儀上，標定CCD自準直儀和光電經緯儀的傾斜誤差；若定向系統固定安裝在光電經緯儀載車平臺上，標定CCD自準直儀和光電經緯儀的傾斜誤差，以及標定光電經緯儀和光電經緯儀載車平臺安裝航向角度誤差。

8.根據權利要求6所述的對光電經緯儀的指向值進行實時修正的方法，其特征在于，所述步驟3)中CCD自準直儀輸出的晃動和變形誤差具體為與光電經緯儀固連的載車平臺的縱搖角P和橫搖角R；所述縱搖角P和橫搖角R根據CCD自準直儀的激光光斑脫靶量Δx和Δy計算。