CN103884279B - 一种激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度检测方法，具体涉及激光跟踪仪横轴与竖轴夹角垂直度的检测方法，适用于激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度的检测与误差修正。在测量过程中使跟踪仪机械竖轴保持铅垂状态，确保跟踪仪正倒镜测量过程中仪器方位保持不变，对建立激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度的数学模型起到了重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度检测方法，特别是涉及激光跟踪仪横轴与竖轴夹角垂直度的检测方法，适用于激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度的检测与误差修正。
背景技术
激光跟踪仪是一种新型的大尺寸空间坐标测量仪，能够对空间目标实时跟踪测量，具有测量精度高、测量范围大、实时快速、便携等优点。
本发明基于上述技术背景提出一种激光跟踪仪横竖轴垂直度检测方法，用于激光跟踪仪水平轴倾斜误差的检测与调整，对于提高激光跟踪仪的测量精度具有重要作用。
发明内容
为了提高激光跟踪的测量和跟踪精度，必须保证跟踪仪机械横轴和竖轴的垂直度。但由于机械结构的加工和装调误差，导致横竖轴不垂直，存在一定的夹角。该误差使跟踪仪光束偏离理想位置，从而产生测量误差。因此需要采用高精度的检测手段，检测出该夹角值，以利于对横竖轴相对位置的调整及误差修正。
本发明需要解决的技术问题包括：1、测量过程使激光跟踪仪机械竖轴保持铅垂状态；2、确保激光跟踪仪正倒镜测量过程中仪器方位保持不变；3、建立激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度的数学模型。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：1、利用合像水准仪对激光跟踪仪进行测量，保证竖轴铅垂；2、利用铅垂钓丝、坐标网格和全站仪记录出射激光的空间位置；3、利用多面棱体结合自准直仪，保证正倒镜测量过程中水平方位不变；4、通过观测到的正倒镜出射激光的空间位置与数学模型比对，计算得到横轴与竖轴的垂直度。
与以往的专利和现有技术相比较，本发明可以高精度检测激光跟踪仪横竖轴的垂直度，提高激光跟踪仪横竖轴的装调精度，该方法具有测量精度高、可靠性好、操作简便的特点。
附图说明
为了更清楚、准确地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为检测装置整体结构示意图
其中，1：激光跟踪仪；2：坐标网格；3：全站仪；4：多面棱体；5：自准直仪；6：激光跟踪头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案件进行准确、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于此，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明涉及一种激光跟踪仪横竖轴夹角检测装置和方法，检测装置主要由五部分组成：激光跟踪仪1，坐标网格2，全站仪3，多面棱体4和自准直仪5。多面棱体4与自准直仪5用于监测俯仰角变化过程中激光跟踪仪1的激光跟踪头6水平方位是否有变动；全站仪3用于监测光点在视场中的位置变化，测量光点在坐标网格2中的位置数据。具体步骤如下：
1、利用铅垂钓丝建立竖直基准，调节全站仪3竖轴铅垂，利用全站仪3检测激光跟踪仪光点变化。
2、将合像水准仪固定于激光跟踪头6上，旋转并调节激光跟踪头，使其在全周各个方位上，即在水平方向旋转360°，合像水准仪读数相同，从而保证激光跟踪仪1竖轴铅垂。
3、将多面棱体4固定于激光跟踪头6上，利用自准直仪5监测多面棱体4的位置，以保证激光跟踪仪水平角度不变。控制出射光线的俯仰角在-30°～30°之间等间隔变化，向激光跟踪仪1前方固定距离处的坐标网格2投射激光点。利用全站仪3观测每个位置处激光跟踪仪正倒镜投射光点的位置并记录，画出正倒镜的光点轨迹。
4、激光跟踪仪1横竖轴夹角不同，正倒镜光点的距离不同，利用计算机仿真得到不同夹角与光点距离的关系。比对仿真数据，查找与测量轨迹最匹配的水平轴倾斜误差值，即为激光跟踪仪1横竖轴夹角值。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或者使用本发明，对这些实施例的多种修改对本领域的专利技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度检测方法，使用 检测装置，所述检测装置主要由五部分组成：激光跟踪仪(1)，坐标网格(2)，全站仪(3)，多面棱体(4)和自准直仪(5)；多面棱体(4)与自准直仪(5)用于监测俯仰角变化过程中激光跟踪仪(1)的激光跟踪头(6)水平方位是否有变动；全站仪(3)用于监测光点在视场中的位置变化，测量光点在坐标网格(2)中的位置数据；该激光跟踪仪横轴与竖轴垂直度检测方法的检测步骤如下：
(1)利用铅垂钓丝建立竖直基准，调节全站仪(3)竖轴铅垂，利用全站仪(3)检测激光跟踪仪光点变化；
(2)将合像水准仪固定于激光跟踪头(6)上，旋转并调节激光跟踪头(6)，使其在全周各个方位上，即在水平方向旋转360°，合像水准仪读数相同，从而保证激光跟踪仪(1)竖轴铅垂；
(3)将多面棱体(4)固定于激光跟踪头(6)上，利用自准直仪(5)监测多面棱体(4)的位置，以保证激光跟踪仪(1)水平角度不变，控制出射光线的俯仰角在-30°～30°之间等间隔变化，向激光跟踪仪(1)前方固定距离处的坐标网格(2)投射激光点，利用全站仪(3)观测每个位置处激光跟踪仪(1)正倒镜投射光点的位置并记录，画出正倒镜的光点轨迹；
(4)激光跟踪仪(1)横竖轴夹角不同，正倒镜光点的距离不同，利用计算机仿真得到不同夹角与光点距离的关系。
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