[發明專利]一種移動測量系統標定方法有效
| 申請號： | 201910317070.2 | 申請日： | 2019-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN110044379B | 公開（公告）日： | 2020-10-16 |
| 發明（設計）人： | 劉海波;張鑫;胡俊杰;汪洋艦;武金鳳;其他發明人請求不公開姓名 | 申請（專利權）人： | 武漢地震計量檢定與測量工程研究院有限公司 |
| 主分類號： | G01C25/00 | 分類號： | G01C25/00 |
| 代理公司： | 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247 | 代理人： | 陳凱 |
| 地址： | 430000 湖北省武漢市*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 移動 測量 系統 標定 方法 | ||
1.一種移動測量系統標定方法，其特征在于：包括以下步驟：
A.將單個標靶固定在標定場地中，在單個標靶周圍均勻的選取n個測站點位，各測站點位的高度各不相同；測站點位數n為≥3的正整數；
B.將移動測量系統分別在各測站點位進行掃描測量，變換測站點位時，改變移動測量系統的姿態，使各測站點位的移動測量系統的姿態互不相同；
C.對當前測站點位i進行掃描測量時，掃描儀記錄獲得的點云數據；慣性測量單元記錄獲得的慣性測量單元的在當地水平坐標系下的坐標時間序列和姿態時間序列，其中i∈n；
D.對掃描儀獲得的點云數據進行處理，獲得標靶中心在掃描儀坐標系中的三維坐標，記為：
E.對慣性測量單元獲得的坐標時間序列與姿態時間序列進行處理，得到慣性測量單元的在當地水平坐標系下的三維坐標和三個姿態角，該三維坐標、三個姿態角和姿態角從慣性測量單元坐標系轉換至當地水平坐標系對應的旋轉矩陣，分別記作：
θZi、θYi、θXi和Ri；
F.根據坐標轉換數學模型列出觀測方程，使用遺傳算法搜索得到掃描儀坐標系變換到慣性測量單元坐標系間的歐拉角；
G.根據掃描儀坐標系變換到慣性測量單元坐標系間的歐拉角，求解掃描儀中心在慣性測量單元坐標系下的平移向量和標靶三維坐標。
2.如權利要求1所述的一種移動測量系統標定方法，其特征在于：所述對慣性測量單元獲得的坐標時間序列進行處理是獲得慣性測量單元在當地水平坐標系下的三維坐標。
3.如權利要求1所述的一種移動測量系統標定方法，其特征在于：所述對慣性測量單元獲得的姿態時間序列進行處理是獲得慣性測量單元在當地水平坐標系下的三個姿態角θZi、θYi和θXi；對姿態時間序列進行粗差剔除，取平均值得到慣性測量單元坐標系轉換至當地水平坐標系對應的旋轉矩陣Ri為：
4.如權利要求3所述的一種移動測量系統標定方法，其特征在于：所述根據坐標轉換數學模型列出觀測方程，是構造目標函數：
其中：
RLM為3n階方陣；
C是觀測方程的系數矩陣；CT是系數矩陣C的轉置矩陣；(CT·C)-1是(CT·C)的逆矩陣；
α,β,γ是掃描儀坐標系變換至慣性測量單元坐標系的歐拉角，R1…Rn是各測站點位所在慣性測量單元坐標系轉換至當地水平坐標系對應的旋轉矩陣。
5.如權利要求4所述的一種移動測量系統標定方法，其特征在于：所述使用遺傳算法搜索得到掃描儀坐標系變換到慣性測量單元坐標系間的歐拉角，是在[0,2π)范圍內對α,β,γ進行搜索，求得α0,β0,γ0，使得f1(α0,β0,γ0)在全空間內取得最小值，α0,β0,γ0即為標定結果中的旋轉參數。
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