CN108548489A - 一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法 - Google Patents

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肖利峰
黄桂平
张体强
吕传景
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ZHENGZHOU SUNWARD TECHNOLOGY Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates

Abstract

本发明涉及利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法，有效解决固面天线现有测量方法表面易损坏，耗时长，标志点密度小，影响精度和准确性的问题，将被测固面天线竖直放置在固定架上或者平躺放置在地面，并在天线周边粘贴编码反光标志；点亮光学投点器聚焦灯，向固面天线表面投射光学标志点，光学标志点覆盖被测固面天线表面并聚焦清晰；使用测量相机对天线进行多角度、多照片摄影测量，通过摄影测量软件进行计算，得到光学投点器投射到固面天线上的光学标志点坐标，利用测量软件对测量光学标志点数据进行分析，本发明测试方法简单易用，不会对固面天线表面造成损坏、光学投点器瞬时投出高密度光学标志点省时省力，并可以保证最终测量精度。

Description

一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法
技术领域
本发明涉及固面天线，特别是一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法。
背景技术
目前对固面天线精度测量基本都是采用摄影测量系统，方便、快捷、精度很高；摄影测量系统一般由专业测量相机、基准尺、编码反光标志和单点反射标志、定向规组成；其中编码反光标志一般只布设在被测固面天线外侧背景处，而单点反光标志则必须分布在被测天线表面；但是直接在固面天线表面粘贴单点反光标志会存在以下问题：
1）有些固面天线表面镀银且不允许粘贴反光标志点，如果粘贴单点测量完成以后揭开时会在表面留有残胶或对表面发生化学反应造成表面损坏，不安全，这会造成巨大经济损失；
2）在被测天线上手工布设人工标志点十分耗时，比如在对大口径天线测量时可能要布设几千甚至上万个标志点，布设需要耗费大量时间；
3）在精度要求极高的场合，粘贴人工标志点密度可能不够，造成测量误差增加，保证不了测量的精度和准确性。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法，可有效解决固面天线现有测量方法表面易损坏，耗时长，标志点密度小，影响精度和准确性的问题。
本发明解决的技术方案是，一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法，包括以下步骤：
一、投射光学标志点：
1）、将被测固面天线竖直放置在固定架上或者平躺放置在地面，并在天线周边粘贴编码反光标志；
2）、光学投点器架设在三脚架上，为安全起见一般使用重型脚架架设光学投点器，所述的重型脚架是指重量大、支撑稳定的三脚架，保证支撑稳定、牢固；
3）、接通光学投点器电源，点亮光学投点器聚焦灯，向固面天线表面投射光学标志点，光学标志点覆盖被测固面天线表面并聚焦清晰；
4）、打开光学投点器光学引闪开关，目的是使测量相机闪光灯同步引闪光学投点器。
二、固面天线的摄影测量
1）、使用测量相机对天线进行摄影测量，测量相机闪光灯发出的光线被投点器上光学接收器接收，可以瞬时引闪光学投点器，使之投射高强度光学标志点，由此完成一张照片拍摄；
2）、移动相机进行多角度、多照片拍照测量；
三、光学标志点坐标计算
通过摄影测量软件进行计算，得到光学投点器投射到固面天线上的光学标志点坐标。
四、光学标志点数据分析
利用测量软件对测量光学标志点数据进行分析，该软件为基于CAD功能的常用曲面分析软件，使用该软件把光学标志点坐标与固面天线理论CAD模型进行最优计算，得到固面天线的测量精度，从而完成固面天线的精度测量。
本发明测试方法简单易用，不会对固面天线表面造成损坏、光学投点器瞬时投出高密度光学标志点省时省力，并可以保证最终测量精度。
附图说明
图1为本发明中光学投点器投射到固面天线的光学标志点示意图。
具体实施试
以下结合具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法，包括以下步骤：
一、投射光学标志点：
1）、在温度、湿度稳定的环境下，将被测固面天线竖直放置在固定架上或者平躺放置在地面，并在固面天线周边均匀粘贴编码反光标志（编码反光标志为现有市售产品，如辰维科技公司的产品）；
2）、将光学投点器架设在三脚架上，为安全起见可使用重型脚架架设光学投点器；架在重型脚架之上可以增加稳定性和安全性；所用光学投点器由电源控制箱、投射器、投射模板构成（市售产品，如郑州辰维科技公司股份有限公司的CW-POS系列光学投点器）；
3）、接通光学投点器电源，点亮光学投点器聚焦灯，在固面天线2表面上均匀投射聚焦清晰的圆形光学标志点1，覆盖测天线表面（如图1所示 ）；
4）、光学投点器所投射的光学标志点根据被测固面天线大小可有650点、1400点、5600点、22500点等不同数量的光学标志点；
5）打开光学投点器引闪开关，使测量相机闪光灯同步引闪光学投点器；
二、固面天线的摄影测量：
1）、测量相机闪光灯发出的光被投点器上光学接收器接收，瞬时引闪光学投点器，使之投射高强度光学标志点，完成一张照片的拍摄；
2）、在移动相机进行测量时，相机光轴避免与被测固面天线法线方向倾角过大，倾角不超过60度（倾角≤60°）；
3）、光学投点器闪光持续时间≤10ms，测量相机快门时间≤10ms，以使相机与光学投点器同步；
4）、光学标志点在测量相机上成高对比度灰度图像，灰度值在100以上；
所述的测量相机为市售产品，可采用郑州辰维科技有限公司的产品，如CIM2系列产品；
三、光学标志点坐标计算
1）、通过摄影测量软件由计算机计算得到光学投点器投射到固面天线上的光学标志点的坐标（数据）；
2）、通过步骤二拍摄的照片由计算机通过摄影测量软件计算得到光学标志点坐标；
所述摄影测量软件为市售产品，可采用郑州辰维科技有限公司的产品，如郑州辰维科技MPS摄影测量软件；
四、光学标志点数据分析
由计算机利用测量软件对测量光学标志点数据进行分析，该软件为基于CAD功能的常用曲面分析软件，使用该软件把光学标志点坐标与固面天线理论CAD模型进行最优计算，得到固面天线的测量精度，从而完成固面天线的精度测量；
所述曲面分析软件为市售产品，可采用结构化分析软件SA。
本发明方法测试固面天线快速、稳定，测试精度可以达到贴反光标志点测量精度，特别是在不允许粘贴反光标志的固面天线上，可以瞬时完成测量且不对天线表面造成污染和损坏，是测量高精度固面天线领域的一个创造。并经实地应用，经对15个固面天线进行实地测量，表面无一破坏，测量精度可以与粘贴单光标志精度相同，而且省时省力，工作效率高，工作效率可提高6倍以上，原测量一个固面天线需2-3h，现只需20-30min，而且原要由多人在固面天线表面上布设上千甚至上万个标志点，耗时2-3h，现只需一人即可完成测量，速度快，时间短，安全，精度高，有效保证了固线天线的精准测量和固定天线的产品质量及使用效果，是固面天线的精度测量上的一大创新，经济和社会效益巨大。

Claims (2)

1.一种利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、投射光学标志点：
1）、将被测固面天线竖直放置在固定架上或者平躺放置在地面，并在天线周边粘贴编码反光标志；
2）、将光学投点器架设在重型三脚架上，支撑稳定、牢固；
3）、接通光学投点器电源，点亮光学投点器聚焦灯，向固面天线表面投射光学标志点，光学标志点覆盖被测固面天线表面并聚焦清晰；
4）、打开光学投点器光学引闪开关，使测量相机闪光灯同步引闪光学投点器；
二、固面天线的摄影测量：
1）、使用测量相机对天线进行摄影测量，测量相机闪光灯发出的光线被光学投点器上光学接收器接收，瞬时引闪光学投点器，使之投射高强度光学标志点，由此完成一张照片拍摄；
2）、移动相机进行多角度、多照片拍照测量；
三、光学标志点坐标计算：
通过摄影测量软件进行计算，得到光学投点器投射到固面天线上的光学标志点坐标；
四、光学标志点数据分析：
利用测量软件对测量光学标志点数据进行分析计算，得到固面天线的测量精度，从而完成固面天线的精度测量。
2.根据权利要求1所述的利用光学标志对固面天线进行精度测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、投射光学标志点：
1）、在温度、湿度稳定的环境下，将被测固面天线竖直放置在固定架上或者平躺放置在地面，并在固面天线周边均匀粘贴编码反光标志；
2）、将光学投点器架设在重型三脚架上，保证使用稳定、牢固和安全；
3）、接通光学投点器电源，点亮光学投点器聚焦灯，在固面天线（2）表面上均匀投射聚焦清晰的圆形光学标志点（1）；
4）、光学投点器所投射的光学标志点根据被测固面天线大小可有650点、1400点、5600点、22500点不同数量的光学标志点；
5）打开光学投点器引闪开关，使测量相机闪光灯同步引闪光学投点器；
二、固面天线的摄影测量：
1）、测量相机闪光灯发出的光被投点器上光学接收器接收，瞬时引闪光学投点器，使之投射高强度光学标志点，完成一张照片的拍摄；
2）、在移动相机进行测量时，相机光轴避免与被测固面天线法线方向倾角过大，倾角不超过60度；
3）、光学投点器闪光持续时间≤10ms，测量相机快门时间≤10ms，以使相机与光学投点器同步；
4）、光学标志点在测量相机上成高对比度灰度图像，灰度值在100以上；
所述的测量相机为CIM2测量相机；
三、光学标志点坐标计算：
1）、通过摄影测量软件由计算机计算得到光学投点器投射到固面天线上的光学标志点的坐标；
2）、通过步骤二拍摄的照片由计算机通过摄影测量软件计算得到光学标志点坐标；
所述摄影测量软件为MPS摄影测量软件；
四、光学标志点数据分析：
由计算机利用测量软件对测量光学标志点数据进行分析，该软件为基于CAD功能的曲面分析软件，把光学标志点坐标与固面天线理论CAD模型进行计算，得到固面天线的测量精度，从而完成固面天线的精度测量。
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