CN115406408A - 光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法 - Google Patents

光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115406408A
CN115406408A CN202211341445.7A CN202211341445A CN115406408A CN 115406408 A CN115406408 A CN 115406408A CN 202211341445 A CN202211341445 A CN 202211341445A CN 115406408 A CN115406408 A CN 115406408A
Authority
CN
China
Prior art keywords
theodolite
inclination
vertical axis
photoelectric
photoelectric theodolite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211341445.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115406408B (zh
Inventor
唐伯浩
程路超
蔡立华
余毅
杨帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN202211341445.7A priority Critical patent/CN115406408B/zh
Publication of CN115406408A publication Critical patent/CN115406408A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115406408B publication Critical patent/CN115406408B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C1/00—Measuring angles
    • G01C1/02—Theodolites
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及光电经纬仪技术领域，特别涉及一种光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，包括以下步骤：S1、通过计算定向误差对光电经纬仪进行定向；S2、对水平测倾传感器的位置进行调整，并将其固定在光电经纬仪的旋转平台上；S3、通过数据采集软件记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值，进而得到光电经纬仪的倾斜量；S4、根据光电经纬仪的倾斜量数据计算垂直轴倾斜误差和倾斜方向。本发明简化了垂直轴误差的测量与修正工作，减少了经纬仪事前、事后轴系误差的检测工作量，提高了经纬仪设备的使用效率，同时提高了垂直轴倾斜误差和倾斜方向的检测精度。

Description

光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法
技术领域
本发明涉及光电经纬仪技术领域，特别涉及一种光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法。
背景技术
地平式经纬仪主要有三条轴线：垂直轴线、水平轴线和照准轴线。其中垂直轴线和水平轴线是经纬仪机械转动的轴线，照准轴线是视轴。三轴之间的关系为：垂直轴线与水平面垂直（与铅垂线重合）；水平轴线垂直于垂直轴线；照准轴垂直于水平轴。照准轴可被带动绕垂直轴和水平轴旋转，进而指向空间中任意位置。
由于制造工艺和使用环境等因素限制，经纬仪的三轴线不能完全满足理想的垂直条件，由此带来的测量误差被称为轴系误差。因此在经纬仪使用前，需要对轴系误差进行检测，在经纬仪使用过程中和事后进行误差修正。
经纬仪的照准轴线不垂直于水平轴线的角量被称为照准差（C），照准差的大小和符号表示了实际照准轴与理想照准轴的不重合程度和方向。
经纬仪的水平轴线不垂直于垂直轴线的角量被称为水平轴倾斜误差（b），当垂直轴线与铅垂线重合时，水平轴倾斜误差可用水平轴与水平面的夹角来表示。
经纬仪垂直轴与铅垂线之间的角量被称为垂直轴倾斜误差（I）,当I≠0时，垂直轴线在水平面上的投影与方位角起始线之间的夹角被称为垂直轴倾斜方向（AH）。
对于照准差，可以采用如下方法进行检测：使用经纬仪正、倒镜分别拍摄俯仰角为0的目标或俯仰角为EM的目标，使得目标在视场正中心，分别记正镜和倒镜时的方位编码器值为A正和A倒，则照准差为：
Figure 678263DEST_PATH_IMAGE001
对于水平轴误差，可以采用如下方法进行检测：使用经纬仪正、倒镜分别拍摄俯仰角不为0（最好选取俯仰角EM=65°）的目标，分别记正镜和倒镜时的方位编码器值为A正和A倒，则水平轴倾斜误差为：
Figure 205060DEST_PATH_IMAGE002
对于垂直轴误差，通常通过水平仪和机械调平机构，将垂直轴误差调整为0，以减少其对设备测量精度的影响。或采用如下两种方法计算垂直轴误差和倾斜方向：
沿着方位转盘平台靠线放置测倾传感器，从0°开始，转动方位，每隔15°读取水平仪读数Mi（方位转盘外沿向下倾斜为正）和方位编码器读数Ai一次，直到345°。按下述公式计算垂直轴倾斜I和倾斜方向AH：
Figure 139517DEST_PATH_IMAGE003
其中：
X为未知矢量；
A为系数矩阵；
Y为测量值矢量；
M0为水平仪零值；
Mi为第i点方位角上水平仪读数；
Ai为第i点方位角上方位编码器读数；
n为测量点序号，i=1,2,3，…，n，n=24；
Λ为测倾传感器靠线和视准轴夹角；
也可采用发明专利CN 110926501 B：《一种光测设备的自动标校方法、系统及终端设备》中提到的方法进行轴系误差测量，并分解误差量得到垂直轴误差，采用该方法需要在晴朗的夜间进行。
但是现有技术的缺点在于每次修正垂直轴误差的时候都需要调整机械调平装置或者采用复杂的算法对水平仪记录的测量数据进行计算。采用机械调平的方式对操作人员的相关经验有一定要求，且当机械调平装置出现损坏、超出调平范围或不具备调平装置时，这种方法具有一定的局限性；而采用算法测量的方式，需要耗费的时间较长，而且得到的垂直轴倾斜误差和倾斜方向的误差值较大。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，本发明采用方位标、水平测倾传感器（电子水平仪）、定位设备等作为辅助设备，用于在光电经纬仪使用过程中，对其垂直轴系误差进行修正。在经纬仪没有调平机构或调平机构不能进行调平的时候测量其垂直轴倾斜误差，并对其垂直轴误差进行修正；简化了垂直轴误差的测量与修正工作，减少了经纬仪事前、事后轴系误差的检测工作量，提高了经纬仪设备的使用效率，同时提高了垂直轴倾斜误差和倾斜方向的检测精度。
为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
本发明提供一种光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，基于以下测量设备进行实现：
测量设备包括：光电经纬仪、方位标、高精度定位设备、水平测倾传感器和数据采集软件；
方位标为十字状，放置在光电经纬仪通视范围内的地面处，方位标在光电经纬仪视场内进行清晰成像；
高精度定位设备用于为方位标和光电经纬仪进行定位，用于检测光电经纬仪的定向误差；
水平测倾传感器固定在光电经纬仪的旋转台面上，用于测量垂直轴倾斜角度，与数据采集软件进行连接；
数据采集软件通过网络或串口等方式同时采集光电经纬仪方位编码器数据和水平测倾传感器的测量数据，将上述数据以文本的形式进行记录，并自动计算光电经纬仪的垂直轴倾斜误差和倾斜方向；
包括以下步骤：
S1、通过计算定向误差对光电经纬仪进行定向；
S2、对水平测倾传感器的位置进行调整，并将其固定在光电经纬仪的旋转平台上；
S3、通过数据采集软件记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值，进而得到光电经纬仪的倾斜量；
S4、根据光电经纬仪的倾斜量数据计算垂直轴倾斜误差和倾斜方向。
优选地，步骤S1包括以下子步骤：
S11、将高精度定位设备放置在光电经纬仪三轴交汇点的正上方，用于测量光电经纬仪三轴交汇点处的大地坐标值；
S12、将高精度定位设备放置在N个方位标正中心，用于测量得到方位标的大地坐标值；
S13、根据光电经纬仪和方位标的大地坐标值计算方位标在光电经纬仪极坐标系下的理论值
Figure 336144DEST_PATH_IMAGE004
；
S14、重复步骤S11~S13，获得N个方位标在光电经纬仪极坐标系下的理论值，N≥1；
S15、转动光电经纬仪，使方位标的十字中心在光电经纬仪主光学系统的中心形成清晰的像，记录方位编码器的读数为Ai，利用下式计算单个方位的定向误差：
Figure 356052DEST_PATH_IMAGE005
S16、N个方位标的定向误差g的计算公式为：
Figure 673157DEST_PATH_IMAGE006
S17、根据定向误差g对方位编码器进行置数；重复步骤S15~S16，直到定向误差g满足测量要求。
优选地，步骤S2包括以下子步骤：
S21、将测倾传感器固定在光电经纬仪旋转平台上，并使测量底座靠线与光电经纬仪正镜指向平行；
S22、锁定光电经纬仪的俯仰机构，使光电经纬仪在方位方向上朝同一方向旋转至少360°，在此过程中检查水平测倾传感器的测量数据是否超出量程；
若出现超出量程的情况，则重新对光电经纬仪进行调平或在水平测倾传感器和光电经纬仪台面上增加固定物，使水平测倾传感器在光电经纬仪方位360°转动过程中不会出现超出量程的情况；
S23、停止转动光电经纬仪，静置水平测倾传感器，使其读数稳定。
优选地，步骤S3包括以下子步骤：
S31、引导光电经纬仪做方位等速运动；
S32、待光电经纬仪进入等速运动后，使用数据采集软件同时记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值；
S33、自步骤S32中数据采集软件开始记录数据起，使光电经纬仪在方位上至少等速旋转360°后，停止数据采集软件的数据记录，得到光电经纬仪的倾斜量。
优选地，步骤S31中光电经纬仪的速度为：1.5°/s。
优选地，步骤S4包括以下子步骤：
S41、对数据采集软件存储的光电经纬仪的倾斜量数据进行预处理，去除不合理的测量值和异常数据；
S42、查找光电经纬仪的倾斜量数据中的倾角最小值和倾角最大值，分别记作TiltMIN和TiltMAX，与之分别相对应的方位编码器值记作AMIN 和AMAX；并计算垂直轴倾斜误差I：
Figure 462122DEST_PATH_IMAGE007
S43、判断|AMAX-AMIN|是否优于180°±10″；
如不满足要求，则重复步骤S41~S42，如多次计算后仍不满足上述判断条件，则重复步骤S31~S42直至满足判断条件；
S44、当满足步骤S43中的判断条件时，得到垂直轴倾斜方向为AH=AMAX。
优选地，还包括步骤S5、验证垂直轴倾斜测量结果。
优选地，步骤S5包括以下子步骤：
S51、装填垂直轴倾斜误差、倾斜方向以及误差参数；
S52、采用下式对垂直轴倾斜误差进行修正：
Figure 95229DEST_PATH_IMAGE008
其中，
ΔA和ΔE分别为由于所述垂直轴倾斜误差引起的对方位和俯仰测角的影响；
Figure 602433DEST_PATH_IMAGE009
M和EM分别为测角时的方位编码器值和俯仰编码器值；
S53、通过拍星的方式对恒星目标进行跟踪测量，得到拍星测量结果；
S54、处理拍星测量结果，检验处理得到的垂直轴倾斜误差和倾斜方向与水平测倾传感器测量计算得的结果是否一致，实现垂直轴倾斜测量结果的验证。
优选地，在步骤S5中，通过在室内采用高精度检测架及平行光管来完成垂直轴倾斜测量结果的验证工作。
与现有的技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明不需要对经纬仪设备进行严格调平即可实现高精度角度测量，尤其适用于经纬仪没有调平机构或调平机构不能进行调平的情况下使用；
2、本发明采用编码器数据和测倾传感器数据同时采集、记录的方式，提高了垂直轴倾斜方向的测量精度；
3、本发明提高了垂直轴误差检测效率，减少了经纬仪测量任务前后的轴系误差检测时间，提高了设备使用效率；
4、本发明可全天候工作，不需选择晴朗的夜间即可进行垂直轴误差和倾斜方向的检测；
5、本发明可在室内或室外进行检测，对经纬仪所在的位置没有要求。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法在测量时方位标的位置示意图。
图2是根据本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法在测量时测倾传感器测量角度平行于视轴方向的示意图。
图3是根据本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法的流程示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
图1示出了根据本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法在测量时方位标的位置示意图。
图2示出了根据本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法在测量时测倾传感器测量角度平行于视轴方向的示意图。
如图1-2所示，本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法基于以下测量设备进行实现：
上述测量设备包括：光电经纬仪、方位标、高精度定位设备、水平测倾传感器和数据采集软件。
方位标作为光电经纬仪合作目标，一般呈十字状，立于光电经纬仪通视范围内距离光电经纬仪3km远或以上的地面处，可在光电经纬仪视场内进行清晰成像。用于检测定向差、照准差、零位差等，便于对测量出的垂直轴误差进行复核。
高精度定位设备用于为方位标和光电经纬仪进行定位，用于检测设备的定向差，为设备拍星验证精度提供支撑。
水平测倾传感器固定在光电经纬仪的旋转台面上，用于测量垂直轴倾斜角度，与数据采集软件进行连接。
数据采集软件可通过网络或串口等方式同时采集光电经纬仪方位编码器数据和水平测倾传感器的测量数据，将上述数据以文本的形式进行记录，并自动计算垂直轴倾斜误差和倾斜方向。
图3示出了根据本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法的流程示意图。
如图3所示，本发明实施例提供的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法包括以下步骤：
S1、通过计算定向误差对光电经纬仪进行定向。
步骤S1包括以下子步骤：
S11、将高精度定位设备放置于光电经纬仪三轴交汇点的正上方，用于测量光电经纬仪三轴交汇点处的大地坐标值；
三轴交汇点为垂直轴、水平轴、照准轴的交点。
S12、将高精度定位设备放置于方位标正中心，以便测量方位标的大地坐标值；
S13、根据光电经纬仪和方位标的大地坐标值计算方位标在经纬仪极坐标系下的理论值
Figure 205453DEST_PATH_IMAGE010
；
S14、重复步骤S11~S13，获得全部N（N≥1）个方位标在经纬仪极坐标系下的理论值；
如图1所示，N个方位标均匀分布在光电经纬仪的四周，与光电经纬仪之间的距离可以不相同；
S15、转动光电经纬仪，使方位标的十字中心在光电经纬仪主光学系统的中心形成清晰的像，记录方位编码器的读数为Ai，利用下式计算单个方位的定向误差：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
S16、N个方位标的定向误差的计算公式为：
Figure 114503DEST_PATH_IMAGE012
S17、根据定向误差g对方位编码器进行置数；重复步骤S15~S16，直到定向误差g满足测量要求。
S2、对水平测倾传感器的位置进行调整，并将其固定在光电经纬仪的旋转平台上。
步骤S2包括以下子步骤：
S21、将测倾传感器放置（固定）于经纬仪旋转平台，并使测量底座靠线与经纬仪正镜指向平行，即测量经纬仪正镜方向的不水平度。
S22、锁定光电经纬仪俯仰机构，使光电经纬仪在方位方向上朝同一方向旋转至少360°，在此过程中检查水平测倾传感器是的测量数据是否超出量程，如在此过程中有超出量程的情况，则重新对光电经纬仪进行调平或在水平测倾传感器和光电经纬仪台面上增加垫片等固定物，使水平测倾传感器在光电经纬仪方位360°转动过程中不会出现超过测量范围的情况；
S23、停止转动光电经纬仪，静置水平测倾传感器，使其读数稳定。
S3、通过数据采集软件记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值，进而得到光电经纬仪的倾斜量。
步骤S3包括以下子步骤：
S31、引导光电经纬仪做方位等速运动；
速度为：1.5°/s。
S32、待光电经纬仪进入等速运动后，使用数据采集软件同时记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值；
通过观察伺服跟踪误差值来确认光电经纬仪是否进入等速运动。
S33、自步骤3.2中数据采集软件开始记录数据起，使光电经纬仪在方位上至少等速旋转360°后，方可停止数据采集软件的数据记录，得到光电经纬仪的倾斜量。
S4、根据光电经纬仪的倾斜量数据计算垂直轴倾斜误差和倾斜方向。
步骤S4包括以下子步骤：
S41、对数据采集软件存储的光电经纬仪的倾斜量数据进行预处理，去除不合理的测量值和异常数据；
S42、查找光电经纬仪的倾斜量数据中的倾角最小值，记作TiltMIN；查找数据中倾角最大值，记作TiltMAX，与之分别相对应的方位编码器值记作AMIN 和AMAX；并计算垂直轴倾斜误差I：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
S43、判断|AMAX-AMIN|是否优于180°±10″，如不满足要求，则重复步骤S41~S42，如多次计算仍不满足，则重复步骤S31~S42直至满足上述判断条件；
S44、当满足步骤S43中的判断条件时，垂直轴倾斜方向AH=AMAX；
S5、验证垂直轴倾斜测量结果。
步骤S5包括以下子步骤：
S51、装填垂直轴倾斜误差、倾斜方向以及其他所有误差参数；
S52、采用下式对垂直轴误差进行修正：
Figure 918511DEST_PATH_IMAGE008
其中，
ΔA和ΔE分别为由于所述垂直轴倾斜误差引起的对方位和俯仰测角的影响；
Figure 726061DEST_PATH_IMAGE009
M和EM分别为测角时的方位编码器值和俯仰编码器值；
S53、通过拍星的方式对恒星目标进行跟踪测量，得到拍星测量结果；
S54、处理拍星测量结果，检验处理得到的垂直轴倾斜误差和倾斜方向与测倾传感器测量计算得的结果是否一致。
步骤S5中的测量结果验证工作，还可以在室内采用高精度检测架及平行光管来完成。
本发明采用直接测量的方式获得垂直轴倾斜误差和倾斜方向，可完全替代原有的检测方法，提高经纬仪垂直轴误差的检测效率，同时提高经纬仪使用效率。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，基于以下测量设备进行实现：
所述测量设备包括：光电经纬仪、方位标、高精度定位设备、水平测倾传感器和数据采集软件；
所述方位标为十字状，放置在所述光电经纬仪通视范围内的地面处，所述方位标在所述光电经纬仪视场内进行清晰成像；
所述高精度定位设备用于为所述方位标和所述光电经纬仪进行定位，用于检测所述光电经纬仪的定向误差；
所述水平测倾传感器固定在所述光电经纬仪的旋转台面上，用于测量垂直轴倾斜角度，与数据采集软件进行连接；
数据采集软件通过网络或串口同时采集光电经纬仪方位编码器数据和水平测倾传感器的测量数据，将上述数据以文本的形式进行记录，并自动计算所述光电经纬仪的垂直轴倾斜误差和倾斜方向；
其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过计算定向误差对所述光电经纬仪进行定向；
S2、对所述水平测倾传感器的位置进行调整，并将其固定在所述光电经纬仪的旋转平台上；
S3、通过所述数据采集软件记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值，进而得到所述光电经纬仪的倾斜量；
S4、根据所述光电经纬仪的倾斜量数据计算垂直轴倾斜误差和倾斜方向。
2.根据权利要求1所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：
S11、将所述高精度定位设备放置在所述光电经纬仪三轴交汇点的正上方，用于测量所述光电经纬仪三轴交汇点处的大地坐标值；
S12、将所述高精度定位设备放置在N个方位标正中心，用于测量得到所述方位标的大地坐标值；
S13、根据所述光电经纬仪和所述方位标的大地坐标值计算所述方位标在所述光电经纬仪极坐标系下的理论值
Figure 753887DEST_PATH_IMAGE001
；
S14、重复所述步骤S11~S13，获得所述N个方位标在所述光电经纬仪极坐标系下的理论值，N≥1；
S15、转动所述光电经纬仪，使所述方位标的十字中心在光电经纬仪主光学系统的中心形成清晰的像，记录方位编码器的读数为Ai，利用下式计算单个方位的定向误差：
Figure 936607DEST_PATH_IMAGE002
；
S16、所述N个方位标的定向误差g的计算公式为：
Figure 44240DEST_PATH_IMAGE003
；
S17、根据定向误差g对所述方位编码器进行置数；重复步骤S15~S16，直到定向误差g满足测量要求。
3.根据权利要求2所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
S21、将所述测倾传感器固定在所述光电经纬仪旋转平台上，并使测量底座靠线与所述光电经纬仪正镜指向平行；
S22、锁定所述光电经纬仪的俯仰机构，使所述光电经纬仪在方位方向上朝同一方向旋转至少360°，在此过程中检查所述水平测倾传感器的测量数据是否超出量程；
若出现超出量程的情况，则重新对所述光电经纬仪进行调平或在所述水平测倾传感器和光电经纬仪台面上增加固定物，使所述水平测倾传感器在光电经纬仪方位360°转动过程中不会出现超出量程的情况；
S23、停止转动所述光电经纬仪，静置所述水平测倾传感器，使其读数稳定。
4.根据权利要求3所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：
S31、引导所述光电经纬仪做方位等速运动；
S32、待所述光电经纬仪进入等速运动后，使用所述数据采集软件同时记录光电经纬仪方位编码器值和水平测倾传感器的数值；
S33、自所述步骤S32中数据采集软件开始记录数据起，使所述光电经纬仪在方位上至少等速旋转360°后，停止所述数据采集软件的数据记录，得到光电经纬仪的倾斜量。
5.根据权利要求4所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述步骤S31中所述光电经纬仪的速度为：1.5°/s。
6.根据权利要求5所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：
S41、对所述数据采集软件存储的光电经纬仪的倾斜量数据进行预处理，去除不合理的测量值和异常数据；
S42、查找所述光电经纬仪的倾斜量数据中的倾角最小值和倾角最大值，分别记作TiltMIN和TiltMAX，与之分别相对应的方位编码器值记作AMIN 和AMAX；并计算垂直轴倾斜误差I：
Figure 705029DEST_PATH_IMAGE004
；
S43、判断|AMAX-AMIN|是否优于180°±10″；
如不满足要求，则重复步骤S41~S42，如多次计算后仍不满足上述判断条件，则重复步骤S31~S42直至满足所述判断条件；
S44、当满足所述步骤S43中的判断条件时，得到垂直轴倾斜方向为AH=AMAX。
7.根据权利要求6所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S5、验证垂直轴倾斜测量结果。
8.根据权利要求7所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下子步骤：
S51、装填垂直轴倾斜误差、倾斜方向以及误差参数；
S52、采用下式对所述垂直轴倾斜误差进行修正：
Figure 722663DEST_PATH_IMAGE005
其中，
ΔA和ΔE分别为由于所述垂直轴倾斜误差引起的对方位和俯仰测角的影响；
Figure 545126DEST_PATH_IMAGE006
M和EM分别为测角时的方位编码器值和俯仰编码器值；
S53、通过拍星的方式对恒星目标进行跟踪测量，得到拍星测量结果；
S54、处理拍星测量结果，检验处理得到的垂直轴倾斜误差和倾斜方向与所述水平测倾传感器测量计算得的结果是否一致，实现垂直轴倾斜测量结果的验证。
9.根据权利要求8所述的光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法，其特征在于，在所述步骤S5中，通过在室内采用高精度检测架及平行光管来完成垂直轴倾斜测量结果的验证工作。
CN202211341445.7A 2022-10-31 2022-10-31 光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法 Active CN115406408B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211341445.7A CN115406408B (zh) 2022-10-31 2022-10-31 光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211341445.7A CN115406408B (zh) 2022-10-31 2022-10-31 光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115406408A true CN115406408A (zh) 2022-11-29
CN115406408B CN115406408B (zh) 2023-01-17

Family

ID=84167501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211341445.7A Active CN115406408B (zh) 2022-10-31 2022-10-31 光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115406408B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116878543A (zh) * 2023-09-06 2023-10-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光电经纬仪的倾角传感器安装基准的测量系统及测定方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU95105800A (ru) * 1995-04-14 1996-11-27 Акционерное общество "ЛОМО" Автоколлимационный теодолит
CN101114531A (zh) * 2007-07-23 2008-01-30 金连河 三角架自动对中置平系统
CN102155956A (zh) * 2011-02-25 2011-08-17 中国人民解放军第二炮兵工程学院 一种高精度垂直角横轴倾斜误差补偿方法
CN102901485A (zh) * 2012-10-31 2013-01-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种光电经纬仪快速自主定向的方法
CN103234555A (zh) * 2013-04-18 2013-08-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光电稳定平台安装零位标定方法
CN104215258A (zh) * 2014-08-19 2014-12-17 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种车载经纬仪测角精度测试方法及系统
CN104502887A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 湖南航天电子科技有限公司 一种基于卫星定向的方位标定方法及装置
CN105910624A (zh) * 2016-05-04 2016-08-31 湖北航天技术研究院总体设计所 一种惯组光学瞄准棱镜安装误差的标定方法
CN109341601A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种视觉测量装置中回转台中心轴线的空间方位标定方法
CN109470274A (zh) * 2018-12-17 2019-03-15 中国科学院光电技术研究所 一种车载光电经纬仪载车平台变形测量系统及方法
CN110068313A (zh) * 2019-05-08 2019-07-30 中国人民解放军火箭军工程大学 一种基于投影变换的数字天顶仪定向方法
CN110766757A (zh) * 2019-09-10 2020-02-07 中国科学院上海技术物理研究所 一种具有二维指向镜的面阵相机几何成像模型标定方法
CN110940354A (zh) * 2019-12-02 2020-03-31 湖北航天技术研究院总体设计所 一种光电跟踪系统捷联惯导安装姿态的标定方法
CN111024127A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 苏州大学 高分辨率动态星模拟器星间角位置误差的检测方法及系统
CN111238458A (zh) * 2020-03-17 2020-06-05 散裂中子源科学中心 一种设备基准快速调平方法
CN111486868A (zh) * 2020-03-30 2020-08-04 中国人民解放军63636部队 基于地物特征的光电望远镜免方位标扩展标校法
CN111811538A (zh) * 2020-07-08 2020-10-23 中国人民解放军63660部队 一种基于常见星体的光电经纬仪定向标校方法
CN113514031A (zh) * 2021-04-15 2021-10-19 石家庄铁道大学 基于机器视觉的建筑物倾斜检测装置及方法
CN114184168A (zh) * 2021-12-11 2022-03-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光测设备实时倾斜补偿方法

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU95105800A (ru) * 1995-04-14 1996-11-27 Акционерное общество "ЛОМО" Автоколлимационный теодолит
CN101114531A (zh) * 2007-07-23 2008-01-30 金连河 三角架自动对中置平系统
CN102155956A (zh) * 2011-02-25 2011-08-17 中国人民解放军第二炮兵工程学院 一种高精度垂直角横轴倾斜误差补偿方法
CN102901485A (zh) * 2012-10-31 2013-01-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种光电经纬仪快速自主定向的方法
CN103234555A (zh) * 2013-04-18 2013-08-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光电稳定平台安装零位标定方法
CN104215258A (zh) * 2014-08-19 2014-12-17 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种车载经纬仪测角精度测试方法及系统
CN104502887A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 湖南航天电子科技有限公司 一种基于卫星定向的方位标定方法及装置
CN105910624A (zh) * 2016-05-04 2016-08-31 湖北航天技术研究院总体设计所 一种惯组光学瞄准棱镜安装误差的标定方法
CN109341601A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 一种视觉测量装置中回转台中心轴线的空间方位标定方法
CN109470274A (zh) * 2018-12-17 2019-03-15 中国科学院光电技术研究所 一种车载光电经纬仪载车平台变形测量系统及方法
CN110068313A (zh) * 2019-05-08 2019-07-30 中国人民解放军火箭军工程大学 一种基于投影变换的数字天顶仪定向方法
CN110766757A (zh) * 2019-09-10 2020-02-07 中国科学院上海技术物理研究所 一种具有二维指向镜的面阵相机几何成像模型标定方法
CN110940354A (zh) * 2019-12-02 2020-03-31 湖北航天技术研究院总体设计所 一种光电跟踪系统捷联惯导安装姿态的标定方法
CN111024127A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 苏州大学 高分辨率动态星模拟器星间角位置误差的检测方法及系统
CN111238458A (zh) * 2020-03-17 2020-06-05 散裂中子源科学中心 一种设备基准快速调平方法
CN111486868A (zh) * 2020-03-30 2020-08-04 中国人民解放军63636部队 基于地物特征的光电望远镜免方位标扩展标校法
CN111811538A (zh) * 2020-07-08 2020-10-23 中国人民解放军63660部队 一种基于常见星体的光电经纬仪定向标校方法
CN113514031A (zh) * 2021-04-15 2021-10-19 石家庄铁道大学 基于机器视觉的建筑物倾斜检测装置及方法
CN114184168A (zh) * 2021-12-11 2022-03-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光测设备实时倾斜补偿方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116878543A (zh) * 2023-09-06 2023-10-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光电经纬仪的倾角传感器安装基准的测量系统及测定方法
CN116878543B (zh) * 2023-09-06 2023-11-28 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光电经纬仪的倾角传感器安装基准的测量系统及测定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115406408B (zh) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105021211B (zh) 一种基于自准直仪的姿态测试装置及方法
US10684129B2 (en) Method for checking and/or calibrating a horizontal axis of a rotating laser
CN111260870B (zh) 一种目标精确定位方法
CN108981754B (zh) 一种光电平台与载机安装角度零位对准的方法
CN105091792A (zh) 一种标定多光轴光学系统光轴平行度的装置及其标定方法
CN106468544B (zh) 基于光电自准直仪的卫星高精度测角方法
CN115406408B (zh) 光电经纬仪垂直轴倾斜误差检测、修正方法
CN204854657U (zh) 一种标定多光轴光学系统光轴平行度的装置
CN110736447B (zh) 一种集成式图像采集设备竖直方向水平位置检校方法
CN114108717A (zh) 一种基于视觉测量的基坑围护顶部变形监测系统及其方法
CN111665023B (zh) 一种望远镜畸变测量装置及方法
CN114565677A (zh) 一种定位纠偏方法、监控设备和计算机可读存储介质
CN110068313B (zh) 一种基于投影变换的数字天顶仪定向方法
RU2463561C1 (ru) Устройство для определения погрешности измерений горизонтальных и вертикальных углов геодезических угломерных приборов
CN105136107B (zh) 一种目标位置、树高和直径的测量方法及测量系统
CN110793488B (zh) 一种水电机组转子测圆装置及其测圆调整计算方法
Yuan et al. Laboratory geometric calibration of areal digital aerial camera
CN108917789B (zh) 一种基于俯仰轴和横滚轴相对夹角的倾角仪正交性评估方法
CN111047552A (zh) 三维挠度测量方法及相关产品
CN113899324B (zh) 基于单轴激光陀螺测角仪的多轴转台垂直度误差检测方法
CN111707229B (zh) 一种定位定向设备的直角棱镜俯仰和方位角测量调节方法
CN107607142A (zh) 一种传感器的标定系统及标定方法
Yuan et al. Laboratory geometric calibration of non-metric digital camera
CN116954011B (zh) 高精度光学反射系统标校相机的装调方法
GB2215478A (en) Range finding apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant