CN116659555B - 一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法 - Google Patents

一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116659555B
CN116659555B CN202310945506.9A CN202310945506A CN116659555B CN 116659555 B CN116659555 B CN 116659555B CN 202310945506 A CN202310945506 A CN 202310945506A CN 116659555 B CN116659555 B CN 116659555B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coordinate system
axis
coordinates
total station
matrix
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.)
Active
Application number
CN202310945506.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116659555A (zh
Inventor
刘广泉
白明杰
李国庆
谭春燕
尹长彬
庞连海
申鹏
郭鸿柱
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.)
Tianjin 764 Communication and Navigation Technology Corp
Original Assignee
Tianjin 764 Communication and Navigation Technology Corp
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 Tianjin 764 Communication and Navigation Technology Corp filed Critical Tianjin 764 Communication and Navigation Technology Corp
Priority to CN202310945506.9A priority Critical patent/CN116659555B/zh
Publication of CN116659555A publication Critical patent/CN116659555A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116659555B publication Critical patent/CN116659555B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/183—Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明提供一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，属于坐标变换技术领域，包括：构建全站仪坐标系、车体坐标系与本地坐标系；通过调整测量车辆的位姿，使车体坐标系与本地坐标系重合，以使本地坐标系下的坐标等于车体坐标系下的坐标。进而通过输入全站仪坐标系下坐标，输出车体坐标系下坐标拟合得到修正模型，并利用所述修正模型对待测点在全站仪坐标系下的待测坐标进行坐标变换得到待测点在车体坐标系下更加的精确坐标。上述方式排除了测量车辆与全站仪之间的安装误差对坐标变换产生的误差影响，能够直接将全站仪坐标系下的坐标变换为车体坐标系下的坐标，保证了测量精度。

Description

一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法
技术领域
本发明一般涉及坐标变换技术领域，具体涉及一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法。
背景技术
全站仪即全站型电子测距仪(Electronic Total Station)，因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
全站仪通过对中装置固定安装在惯导装置上，惯导装置通过减震机构安装在测量车辆上。全站仪包括目镜、具有角度刻度的水平转盘与具有角度刻度的垂直转盘。在一些实际的测量过程中，需要通过全站仪测量目标点在全站仪坐标系下的坐标，经过坐标换算得到车体坐标系下的坐标。
但是由于减震机构、惯导装置、对中装置之间具有安装误差，因此会导致全站仪坐标系与车体坐标系之间产生了额外的位置偏移以及方向上的偏差。这就导致经过测量后换算得到的车体坐标系下的坐标有较大误差，难以满足测量精度。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法。
本发明提供一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，全站仪通过对中装置固定安装在惯导装置上，所述惯导装置安装在测量车辆上；所述测量车辆上具有标志点；所述全站仪包括目镜、具有角度刻度的水平转盘，用于测量待测点在全站仪坐标系下的坐标；所述全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法包括:
构建全站仪坐标系与车体坐标系；所述车体坐标系以所述标志点沿竖直方向在地表所在平面的投影点为坐标原点；
构建本地坐标系，所述本地坐标系以中心点所处位置为坐标原点，竖直方向为本地坐标系Z轴，正北方向为本地坐标系Y轴，正东方向为本地坐标系X轴；所述中心点为处于地表平面内的任意一点；
调整所述测量车辆的位姿，使所述车体坐标系与所述本地坐标系的坐标原点重合且坐标轴分别重合；
获取修正模型；所述修正模型用于输入全站仪坐标系下坐标，计算得到车体坐标系下的坐标；
获取待测点在全站仪坐标系下的待测坐标；
输入所述待测坐标至所述修正模型，计算得到待测点在车体坐标系下的坐标。
根据本发明提供的技术方案，所述全站仪坐标系以所述目镜的镜头中心为坐标原点，所述水平转盘的中轴线的平行线为全站仪坐标系Z轴，所述水平转盘的零刻度方向为全站仪坐标系Y轴，垂直于所述全站仪坐标系Z轴且垂直于所述全站仪坐标系Y轴的方向为全站仪坐标系X轴；
所述车体坐标系以垂直于所述测量车辆车顶所在平面的方向为车体坐标系Z轴，所述测量车辆的前进方向为车体坐标系Y轴，平行于所述测量车辆后车轮轴线的方向为车体坐标系X轴。
根据本发明提供的技术方案，获取所述修正模型的步骤包括：
获取多组样本数据，所述样本数据包括：标定点在全站仪坐标系下的坐标与标定点在本地坐标系下的坐标；
获取初始修正模型；所述初始修正模型包含未知的初始参数矩阵，所述初始修正模型用于表征全站仪坐标系下的坐标转化为车体坐标系下的坐标的变换关系；
对所述初始修正模型进行等价变换，将全站仪坐标系下坐标变换为输入矩阵，初始参数矩阵中未知的参数变换为换算矩阵，车体坐标系下的坐标变换为输出矩阵，使输出矩阵等于输入矩阵乘换算矩阵，得到第四坐标变换公式；所述第四坐标变换公式的输入为全站仪坐标系下的坐标，代入所述输入矩阵；输出为车体坐标系下的坐标；
所述第四坐标变换公式由公式（二）表示；
公式（二）；
其中，为输出矩阵，X3、Y3、Z3分别表示车体坐标系下沿车体坐标系X轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系Z轴的坐标；/>为输入矩阵，X1、Y1、Z1分别表示全站仪坐标系下沿全站仪坐标系X轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系Z轴的坐标；/>为换算矩阵，表示输入矩阵与输出矩阵之间的换算关系;换算矩阵中a11、a12、a13、b11、b12、b13、c11、c12、c13、ΔX、ΔY与ΔZ均表示未知的参数；
输入多个所述样本数据至所述第四坐标变换公式中，对所述换算矩阵进行拟合，计算得到参数已知换算矩阵；
将参数已知换算矩阵代入所述第四坐标变换公式，得到所述修正模型。
根据本发明提供的技术方案，所述惯导装置包括：Z轴加速度计、Y轴加速度计与X轴加速度计，三者的正方向两两相互垂直设置；获取初始修正模型的步骤包括：
构建惯导坐标系；所述惯导坐标系以所述惯导装置的质心为坐标原点，所述Z轴加速度计的正方向为惯导坐标系Z轴，所述Y轴加速度计的正方向为惯导坐标系Y轴，所述X轴加速度计的正方向为惯导坐标系X轴;
根据所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系构建第一坐标变换公式；所述第一坐标变换公式中包含有未知参数：所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系之间的第一欧拉角与第一平移矢量；所述第一欧拉角包括：惯导坐标系Z轴与全站仪坐标系Z轴之间夹角、惯导坐标系Y轴与全站仪坐标系Y轴之间夹角、惯导坐标系X轴与全站仪坐标系X轴之间夹角；所述第一平移矢量为由全站仪坐标系的坐标原点到惯导坐标系坐标原点，在全站仪坐标系下的矢量；
所述第一坐标变换公式如公式（三）所示；
公式（三）；
其中，表示惯导坐标系下的坐标，/>表示全站仪坐标系下的坐标；
表示惯导坐标系Z轴与全站仪坐标系Z轴之间夹角，/>表示惯导坐标系X轴与全站仪坐标系X轴之间夹角，/>表示惯导坐标系Y轴与全站仪坐标系Y轴之间夹角；
表示代入/>后的第一变换矩阵，/>表示代入/>后的第二变换矩阵，表示代入/>后的第三变换矩阵；
表示第一平移矢量；
根据所述车体坐标系与所述惯导坐标系构建第二坐标变换公式；所述第二坐标变换公式中包含有未知参数：所述惯导坐标系与所述车体坐标系之间的第二欧拉角与第二平移矢量；所述第二欧拉角包括：惯导坐标系Z轴与车体坐标系Z轴之间夹角、惯导坐标系Y轴与车体坐标系Y轴之间夹角、惯导坐标系X轴与车体坐标系X轴之间夹角；所述第二平移矢量为惯导坐标系的坐标原点到车体坐标系坐标原点，在惯导坐标系下的矢量；
所述第二坐标变换公式如公式（四）所示；
公式（四）；
其中，表示车体坐标系下的坐标，/>表示惯导坐标系下的坐标；
表示惯导坐标系Z轴与车体坐标系Z轴之间夹角，/>表示惯导坐标系X轴与车体坐标系X轴之间夹角，/>表示惯导坐标系Y轴与车体坐标系Y轴之间夹角；
表示代入/>后的第一变换矩阵，/>表示代入/>后的第二变换矩阵，表示代入/>后的第三变换矩阵；
表示第二平移矢量；
根据所述第一坐标变换公式与第二坐标变换公式计算得到初始修正模型。
根据本发明提供的技术方案，根据所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系构建第一坐标变换公式的步骤包括：
获取坐标变换公式；所述坐标变换公式包括：第一变换矩阵、第二变换矩阵、第三变换矩阵与第一矢量矩阵；
所述坐标变换公式由公式（五）表示；
公式（五）；
其中，表示变换后的坐标，/>表示变换前的坐标；
表示第一变换矩阵，/>表示第二变换矩阵，/>表示第三变换矩阵；α、β、γ分别表示需要代入的欧拉角；
表示需要代入的平移矢量；
获取将全站仪坐标系Z轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系X轴旋转至惯导坐标系Z轴、惯导坐标系Y轴与惯导坐标系X轴的旋转顺序，得到第一旋转顺序；
以所述第一旋转顺序，将所述第一欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵，并将所述第一平移矢量代入所述第一矢量矩阵，得到第一坐标变换公式。
根据本发明提供的技术方案，根据所述车体坐标系与所述惯导坐标系构建第二坐标变换公式的步骤包括：
获取坐标变换公式；所述坐标变换公式包括：第一变换矩阵、第二变换矩阵、第三变换矩阵与第一矢量矩阵；
所述坐标变换公式由公式（五）表示；
公式（五）；
其中，表示变换后的坐标，/>表示变换前的坐标；
表示第一变换矩阵，/>表示第二变换矩阵，/>表示第三变换矩阵；α、β、γ分别表示需要代入的欧拉角；
表示需要代入的平移矢量；
获取将惯导坐标系Z轴、惯导坐标系Y轴与惯导坐标系X轴旋转至车体坐标系Z轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系X轴的旋转顺序，得到第二旋转顺序；
以所述第二旋转顺序，将所述第二欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵，并将所述第二平移矢量代入所述第一矢量矩阵，得到第二坐标变换公式。
根据本发明提供的技术方案，根据所述第一坐标变换公式与第二坐标变换公式计算得到初始修正模型的步骤包括：
获取第一坐标变换公式与第二坐标变换公式；所述第一坐标变换公式的输入为全站仪坐标系下的坐标，输出为惯导坐标系下的坐标；所述第二坐标变换公式的输入为惯导坐标系下的坐标，输出为车体坐标系下的坐标；
将第一坐标变换公式的输出作为第二坐标变换公式的输入，使所述第一坐标变换公式代入所述第二坐标变换公式，得到第三坐标变换公式；
对所述第三坐标变换公式进行化简，并将所述第三坐标变换公式中所述全站仪坐标系下的坐标与所述车体坐标系下的坐标之间的矩阵分别替换为初始参数矩阵和初始矢量矩阵，得到所述初始修正模型；
所述第三坐标变换公式由公式（六）表示；
公式（六）。
根据本发明提供的技术方案，输入多个所述样本数据至所述第四坐标变换公式中，计算得到参数已知的换算矩阵的步骤包括：
获取所述第四坐标变换公式；所述第四坐标变换公式中具有用于代入全站仪坐标系下的坐标的输入矩阵，与所述初始参数矩阵具有相同未知参数的参数未知换算矩阵，以及用于表示车体坐标系下坐标的输出矩阵；
将所述样本数据中，标定点在全站仪坐标系下的坐标代入所述输入矩阵；
将所述样本数据中，标定点在本地坐标系下的坐标代入所述输出矩阵；
根据所述输入矩阵与所述输出矩阵计算得到所述换算矩阵中的参数值，得到参数已知换算矩阵。
根据本发明提供的技术方案，获取多组样本数据的步骤包括：
将本地坐标系的坐标原点作为标定圆心，将水平面作为标定平面，以第一设定距离为半径，绘制得到标定圆周；
在所述标定圆周上选取多个标定点；
获取每个标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标；
将同一标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标作为一组样本数据，得到多组样本数据。
根据本发明提供的技术方案，在所述标定圆周上选取多个标定点的方式为：
沿所述标定圆周等间隔随机选取多个标定点。
本发明的有益效果在于：
构建全站仪坐标系、车体坐标系与本地坐标系；通过调整测量车辆的位姿，使车体坐标系与本地坐标系重合，以使本地坐标系下的坐标等于车体坐标系下的坐标。进而通过输入全站仪坐标系下坐标，输出车体坐标系下坐标拟合得到修正模型，并利用所述修正模型对待测点在全站仪坐标系下的待测坐标进行坐标变换得到待测点在车体坐标系下更加的精确坐标。上述方式排除了测量车辆与全站仪之间的安装误差对坐标变换产生的误差影响，能够直接将全站仪坐标系下的坐标变换为车体坐标系下的坐标，保证了测量精度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法的流程示意图；
图2为全站仪的安装关系示意图；
图3为全站仪的结构示意图；
其中：1、全站仪；2、对中装置；3、惯导装置；4、减震机构；5、测量车辆；6、目镜；7、水平转盘；8、垂直转盘；9、标志点；10、中心点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1-图3，全站仪1通过对中装置2固定安装在惯导装置3上，所述惯导装置3通过减震机构4安装在测量车辆5上；所述测量车辆5上具有标志点9；所述全站仪1包括目镜6、具有角度刻度的水平转盘7与具有角度刻度的垂直转盘8，所述全站仪1用于测量待测点在全站仪坐标系下的坐标；所述全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法包括:
S1:构建全站仪坐标系与车体坐标系/>；所述车体坐标系以所述标志点9沿竖直方向在地表所在平面的投影点为坐标原点；
S2:构建本地坐标系，所述本地坐标系以中心点10所处位置为坐标原点，竖直方向为本地坐标系Z轴，正北方向为本地坐标系Y轴，正东方向为本地坐标系X轴；所述中心点10为处于地表平面内的任意一点；
S3:调整所述测量车辆5的位姿，使所述车体坐标系与所述本地坐标系的坐标原点重合且坐标轴分别重合；
S4:获取修正模型；所述修正模型通过输入全站仪坐标系下坐标，输出车体坐标系下坐标拟合得到，用于输入全站仪坐标系下坐标，计算车体坐标系下的坐标；
S5:获取待测点在全站仪坐标系下的待测坐标；
S6:输入所述待测坐标至所述修正模型，计算得到待测点在车体坐标系下的坐标。
在一些实施方式中，由于本地坐标系的坐标原点，即中心点10为处于地表平面内的任意一点；车体坐标系的坐标原点为经过所述标志点9且垂直于所述测量车辆5的底盘的直线与地面交点；当上述两点重合时，即保证了两坐标系的坐标原点重合。
因此，调节测量车辆5的位姿，使中心点10与标志点9的连线与竖直方向平行，即可实现两坐标系的坐标原点重合。
进而通过输入全站仪坐标系下坐标，输出车体坐标系下坐标拟合得到修正模型，并利用所述修正模型对待测点在全站仪坐标系下的待测坐标进行坐标变换得到待测点在车体坐标系下更加精确的坐标；排除了减震机构4、惯导装置3、对中装置2之间的安装误差对坐标变换产生的误差影响，保证了测量精度。
、/>、/>、/>中，/>、/>、/>、/>均表示各坐标系的坐标原点，/>、/>、/>、/>分别表示各坐标系下的坐标。
进一步地，所述全站仪坐标系以所述目镜6的镜头中心为坐标原点，所述水平转盘7的中轴线的平行线为全站仪坐标系Z轴，所述水平转盘7的零刻度方向为全站仪坐标系Y轴，垂直于所述全站仪坐标系Z轴且垂直于所述全站仪坐标系Y轴的方向为全站仪坐标系X轴；
所述车体坐标系以所述标志点9沿竖直方向在地表所在平面的投影点为坐标原点，垂直于所述测量车辆5车顶所在平面的方向为车体坐标系Z轴，所述测量车辆5的前进方向为车体坐标系Y轴，平行于所述测量车辆5后车轮轴线的方向为车体坐标系X轴。
具体地，正常情况下，全站仪坐标系的Z轴应当与车体坐标系的Z轴相互平行，但是由于全站仪1是安装在对中装置2上，对中装置2固定安装在惯导装置3上，所述惯导装置3又通过减震机构4安装在测量车辆5上。多处安装误差会带来位置偏移与方向角偏差，使两轴之间不平行且存在位置误差。
因此，以上述方式设置坐标系的原点与坐标轴能够在实际的测量过程中考虑到坐标系之间的位置误差与方向偏差，并通过计算消除误差带来的影响。
进一步地，获取所述修正模型的步骤包括：
获取多组样本数据，所述样本数据包括：标定点在全站仪坐标系下的坐标与标定点在本地坐标系下的坐标；
获取初始修正模型；
对所述初始修正模型进行等价变换，得到第四坐标变换公式；所述第四坐标变换公式中具有参数未知换算矩阵，且输入为全站仪坐标系下的坐标，输出为车体坐标系下的坐标；
输入多个所述样本数据至所述第四坐标变换公式中，计算得到参数已知换算矩阵；
将参数已知换算矩阵代入所述第四坐标变换公式，得到所述修正模型。
在一些实施方式中，所述初始修正模型根据公式（一）计算得到；
公式（一）；
其中，X3、Y3、Z3分别表示车体坐标系下沿车体坐标系X轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系Z轴的坐标；X1、Y1、Z1分别表示全站仪系坐标下沿全站仪坐标系X轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系Z轴的坐标。a11、a12、a13、b11、b12、b13、c11、c12、c13、ΔX、ΔY与ΔZ均表示未知的参数。
具体地，对所述初始修正模型进行等价变换的过程使用常规的矩阵变换方式。进行等价变换后，所述第四坐标变换公式由公式（二）表示；
公式（二）；
其中，为输出矩阵，X3、Y3、Z3分别表示车体坐标系下沿车体坐标系X轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系Z轴的坐标；/>为输入矩阵，X1、Y1、Z1分别表示全站仪坐标系下沿全站仪坐标系X轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系Z轴的坐标；/>为换算矩阵，表示输入矩阵与输出矩阵之间的换算关系;换算矩阵中a11、a12、a13、b11、b12、b13、c11、c12、c13、ΔX、ΔY与ΔZ均表示未知的参数。
进一步地，所述惯导装置3包括：Z轴加速度计、Y轴加速度计与X轴加速度计，三者的正方向两两相互垂直设置；获取初始修正模型的步骤包括：
构建惯导坐标系；所述惯导坐标系以所述惯导装置3的质心为坐标原点，所述Z轴加速度计的正方向为惯导坐标系Z轴，所述Y轴加速度计的正方向为惯导坐标系Y轴，所述X轴加速度计的正方向为惯导坐标系X轴;
根据所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系构建第一坐标变换公式；所述第一坐标变换公式中包含有未知参数：所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系之间的第一欧拉角与第一平移矢量；所述第一欧拉角包括：惯导坐标系Z轴与全站仪坐标系Z轴之间夹角、惯导坐标系Y轴与全站仪坐标系Y轴之间夹角、惯导坐标系X轴与全站仪坐标系X轴之间夹角；所述第一平移矢量为由全站仪坐标系的坐标原点到惯导坐标系坐标原点，在全站仪坐标系下的矢量；
根据所述车体坐标系与所述惯导坐标系构建第二坐标变换公式；所述第二坐标变换公式中包含有未知参数：所述惯导坐标系与所述车体坐标系之间的第二欧拉角与第二平移矢量；所述第二欧拉角包括：惯导坐标系Z轴与车体坐标系Z轴之间夹角、惯导坐标系Y轴与车体坐标系Y轴之间夹角、惯导坐标系X轴与车体坐标系X轴之间夹角；所述第二平移矢量为惯导坐标系的坐标原点到车体坐标系坐标原点，在惯导坐标系下的矢量；
根据所述第一坐标变换公式与第二坐标变换公式计算得到初始修正模型。
在一些实施方式中，所述第一坐标变换公式如公式（三）所示；
公式（三）；
其中，表示惯导坐标系下的坐标，/>表示全站仪坐标系下的坐标；
表示惯导坐标系Z轴与全站仪坐标系Z轴之间夹角，/>表示惯导坐标系X轴与全站仪坐标系X轴之间夹角，/>表示惯导坐标系Y轴与全站仪坐标系Y轴之间夹角；
表示代入/>后的第一变换矩阵，/>表示代入/>后的第二变换矩阵，表示代入/>后的第三变换矩阵；
表示第一平移矢量。
具体地，所述第二坐标变换公式如公式（四）所示；
公式（四）；
其中，表示车体坐标系下的坐标，/>表示惯导坐标系下的坐标；
表示惯导坐标系Z轴与车体坐标系Z轴之间夹角，/>表示惯导坐标系X轴与车体坐标系X轴之间夹角，/>表示惯导坐标系Y轴与车体坐标系Y轴之间夹角；
表示代入/>后的第一变换矩阵，/>表示代入/>后的第二变换矩阵，表示代入/>后的第三变换矩阵；
表示第二平移矢量。
进一步地，根据所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系构建第一坐标变换公式的步骤包括：
获取坐标变换公式；所述坐标变换公式包括：第一变换矩阵、第二变换矩阵、第三变换矩阵与第一矢量矩阵；
获取将全站仪坐标系Z轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系X轴旋转至惯导坐标系Z轴、惯导坐标系Y轴与惯导坐标系X轴的旋转顺序，得到第一旋转顺序；
以所述第一旋转顺序，将所述第一欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵，并将所述第一平移矢量代入所述第一矢量矩阵，得到第一坐标变换公式。
在一些实施方式中，所述坐标变换公式由公式（五）表示；
公式（五）；
其中，表示变换后的坐标，/>表示变换前的坐标；
表示第一变换矩阵，/>表示第二变换矩阵，/>表示第三变换矩阵；α、β、γ分别表示需要代入的欧拉角；
表示需要代入的平移矢量。
具体地，所述第一旋转顺序为先旋转全站仪坐标系Z轴，再旋转全站仪坐标系X轴，后旋转全站仪坐标系Y轴。
以所述第一旋转顺序，将所述第一欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵的过程具体为：将代入所述第一变换矩阵，/>代入所述第二变换矩阵，/>代入所述第三变换矩阵。
进一步地，根据所述车体坐标系与所述惯导坐标系构建第二坐标变换公式的步骤包括：
获取坐标变换公式；所述坐标变换公式包括：第一变换矩阵、第二变换矩阵、第三变换矩阵与第一矢量矩阵；
获取将惯导坐标系Z轴、惯导坐标系Y轴与惯导坐标系X轴旋转至车体坐标系Z轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系X轴的旋转顺序，得到第二旋转顺序；
以所述第二旋转顺序，将所述第二欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵，并将所述第二平移矢量代入所述第一矢量矩阵，得到第二坐标变换公式。
具体地，所述第二旋转顺序为先旋转惯导坐标系Z轴，再旋转惯导坐标系X轴，后旋转惯导坐标系Y轴。
以所述第二旋转顺序，将所述第二欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵的过程具体为：将代入所述第一变换矩阵，/>代入所述第二变换矩阵，/>代入所述第三变换矩阵。
进一步地，根据所述第一坐标变换公式与第二坐标变换公式计算得到初始修正模型的步骤包括：
获取第一坐标变换公式与第二坐标变换公式；所述第一坐标变换公式的输入为全站仪坐标系下的坐标，输出为惯导坐标系下的坐标；所述第二坐标变换公式的输入为惯导坐标系下的坐标，输出为车体坐标系下的坐标；
将第一坐标变换公式的输出作为第二坐标变换公式的输入，使所述第一坐标变换公式代入所述第二坐标变换公式，得到第三坐标变换公式；
对所述第三坐标变换公式进行化简，并将所述第三坐标变换公式中所述全站仪坐标系下的坐标与所述车体坐标系下的坐标之间的矩阵分别替换为初始参数矩阵和初始矢量矩阵，得到所述初始修正模型。
在一些实施方式中，所述第三坐标变换公式由公式（六）表示；
公式（六）。
进而对公式（六）进行化简，并将所述第三坐标变换公式中所述全站仪坐标系下的坐标与所述车体坐标系下的坐标之间的矩阵分别替换为初始参数矩阵和初始矢量矩阵，得到公式（一）。
进一步地，输入多个所述样本数据至所述第四坐标变换公式中，计算得到参数已知的换算矩阵的步骤包括：
获取所述第四坐标变换公式；所述第四坐标变换公式中具有用于代入全站仪坐标系下的坐标的输入矩阵，与所述初始参数矩阵具有相同未知参数的参数未知换算矩阵，以及用于表示车体坐标系下坐标的输出矩阵；
将所述样本数据中，标定点在全站仪坐标系下的坐标代入所述输入矩阵；
将所述样本数据中，标定点在本地坐标系下的坐标代入所述输出矩阵；
根据所述输入矩阵与所述输出矩阵计算得到所述换算矩阵中的参数值，得到参数已知换算矩阵。
在一些实施方式中，将所述输出矩阵作为P矩阵，输入矩阵作为B矩阵，参数未知换算矩阵作为Y矩阵；具体如公式（七）、公式（八）与公式（九）表示；
公式（七）；/>
公式（八）；
公式（九）；
进而所述第四坐标变换公式可由公式（十）表示：
公式（十）；
根据公式（十）进一步推导可得换算矩阵计算公式，具体如公式（十一）表示；
公式（十一）；
其中，B T表示输入矩阵的转置，（·）-1表示矩阵的逆矩阵。
在一些实施方式中，将所述样本数据中，标定点在全站仪坐标系下的坐标代入所述输入矩阵的过程包括：
将多个标定点在全站仪坐标系下的坐标分别代入多个输入子矩阵；如公式（十二）所示；
公式（十二）；
其中，表示第n个输入子矩阵，/>、/>、/>分别表示第n样本数据中全站仪坐标系下沿全站仪坐标系X轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系Z轴的坐标。
再将多个输入子矩阵代入所述输入矩阵，得到带有输入数据的输入矩阵；具体如公式（十三）表示；
公式（十三）。/>
其中，脚标G表示输入子矩阵个数。
将所述样本数据中，标定点在本地坐标系下的坐标代入所述输出矩阵的过程包括：
将多个标定点在本地坐标系下的坐标分别代入多个输出子矩阵；如公式（十四）所示；
公式（十四）；
其中，表示第n个输出子矩阵，/>、/>、/>分别表示第n样本数据中本地坐标系下沿本地坐标系X轴、本地坐标系Y轴与本地坐标系Z轴的坐标。
再将多个输出子矩阵代入所述输出矩阵，得到带有输出数据的输出矩阵；具体如公式（十五）表示；
公式（十五）。
其中，脚标H表示输出子矩阵个数。
进而将输入数据的输入矩阵公式（十三）与输出数据的输出矩阵公式（十五）代入所述换算矩阵计算公式，即公式（十一），计算得到参数已知换算矩阵。
进一步地，获取多组样本数据的步骤包括：
将本地坐标系的坐标原点作为标定圆心，将水平面作为标定平面，以第一设定距离为半径，绘制得到标定圆周；
在所述标定圆周上选取多个标定点；
获取每个标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标；
将同一标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标作为一组样本数据，得到多组样本数据。
具体地，第一设定距离设定为1公里。
获取多组样本数据前需要将车体坐标系与本地坐标系调整至重合，即这边原点重合且各轴分别重合。此时，标定点在本地坐标系下的坐标等于在车体坐标系下的坐标；上述方式能够方便测量标定点在车体坐标系下的坐标。
进一步地，在所述标定圆周上选取多个标定点的方式为：
沿所述标定圆周等间隔随机选取多个标定点。
在一些实施方式中，两相邻标定点之间的间隔与标定圆周周长的比值设定为1:72。
等间隔选取能够对标定圆周内各方向的位置进行采样，避免仅采集少数几个方向的标定点时，同时对一个方向采集多个标定点；以减少同一方向采集数据时产生的误差。
具体地，全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法中计算以及操作过程包括：
一、构建全站仪坐标系、惯导坐标系、车体坐标系与本地坐标系；
二、调整测量车辆5的位姿，使车体坐标系与本地坐标系重合；
三、获取多组样本数据，包括：获取每个标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标；
四、构建第一坐标变换公式与第二坐标变换公式；
五、将第一坐标变换公式代入第二坐标变换公式，计算得到第三坐标变换公式；
六、对第三坐标变换公式中的矩阵进行替换，得到初始修正模型；
七、对初始修正模型进行等价变换，得到第四坐标变换公式；
八、对第四坐标变换公式进行进一步等价变换，得到换算矩阵计算公式；
九、分别将每个标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标代入所述换算矩阵计算公式，计算得到参数已知的换算矩阵；
十、将参数已知的换算矩阵代入初始修正模型，得到修正模型；
十一、使用全站仪1测量待测点在全站仪坐标系下的待测坐标；
十二、将待测坐标输入所述待测坐标至所述修正模型，计算得到待测点在车体坐标系下的坐标。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，全站仪（1）通过对中装置（2）固定安装在惯导装置（3）上，所述惯导装置（3）安装在测量车辆（5）上；所述测量车辆（5）上具有标志点（9）；所述全站仪（1）包括目镜（6）、具有角度刻度的水平转盘（7），用于测量待测点在全站仪坐标系下的坐标；其特征在于，所述全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法包括:
构建全站仪坐标系与车体坐标系；所述车体坐标系以所述标志点（9）沿竖直方向在地表所在平面的投影点为坐标原点；
构建本地坐标系，所述本地坐标系以中心点（10）所处位置为坐标原点，竖直方向为本地坐标系Z轴，正北方向为本地坐标系Y轴，正东方向为本地坐标系X轴；所述中心点（10）为处于地表平面内的任意一点；
调整所述测量车辆（5）的位姿，使所述车体坐标系与所述本地坐标系的坐标原点重合且坐标轴分别重合；
获取修正模型；所述修正模型用于输入全站仪坐标系下坐标，计算得到车体坐标系下的坐标；
获取待测点在全站仪坐标系下的待测坐标；
输入所述待测坐标至所述修正模型，计算得到待测点在车体坐标系下的坐标；
其中，所述全站仪坐标系以所述目镜（6）的镜头中心为坐标原点，所述水平转盘（7）的中轴线的平行线为全站仪坐标系Z轴，所述水平转盘（7）的零刻度方向为全站仪坐标系Y轴，垂直于所述全站仪坐标系Z轴且垂直于所述全站仪坐标系Y轴的方向为全站仪坐标系X轴；
所述车体坐标系以垂直于所述测量车辆（5）车顶所在平面的方向为车体坐标系Z轴，所述测量车辆（5）的前进方向为车体坐标系Y轴，平行于所述测量车辆（5）后车轮轴线的方向为车体坐标系X轴；
其中，获取所述修正模型的步骤包括：
获取多组样本数据，所述样本数据包括：标定点在全站仪坐标系下的坐标与标定点在本地坐标系下的坐标；
获取初始修正模型；所述初始修正模型包含未知的初始参数矩阵，所述初始修正模型用于表征全站仪坐标系下的坐标转化为车体坐标系下的坐标的变换关系；
对所述初始修正模型进行等价变换，将全站仪坐标系下坐标变换为输入矩阵，初始参数矩阵中未知的参数变换为换算矩阵，车体坐标系下的坐标变换为输出矩阵，使输出矩阵等于输入矩阵乘换算矩阵，得到第四坐标变换公式；所述第四坐标变换公式的输入为全站仪坐标系下的坐标，代入所述输入矩阵；输出为车体坐标系下的坐标；
所述第四坐标变换公式由公式（二）表示；
公式（二）；
其中，为输出矩阵，X3、Y3、Z3分别表示车体坐标系下沿车体坐标系X轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系Z轴的坐标；/>为输入矩阵，X1、Y1、Z1分别表示全站仪坐标系下沿全站仪坐标系X轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系Z轴的坐标；/>为换算矩阵，表示输入矩阵与输出矩阵之间的换算关系;换算矩阵中a11、a12、a13、b11、b12、b13、c11、c12、c13、ΔX、ΔY与ΔZ均表示未知的参数；
输入多个所述样本数据至所述第四坐标变换公式中，对所述换算矩阵进行拟合，计算得到参数已知换算矩阵；
将参数已知换算矩阵代入所述第四坐标变换公式，得到所述修正模型；
所述惯导装置（3）包括：Z轴加速度计、Y轴加速度计与X轴加速度计，三者的正方向两两相互垂直设置；获取初始修正模型的步骤包括：
构建惯导坐标系；所述惯导坐标系以所述惯导装置（3）的质心为坐标原点，所述Z轴加速度计的正方向为惯导坐标系Z轴，所述Y轴加速度计的正方向为惯导坐标系Y轴，所述X轴加速度计的正方向为惯导坐标系X轴;
根据所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系构建第一坐标变换公式；所述第一坐标变换公式中包含有未知参数：所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系之间的第一欧拉角与第一平移矢量；所述第一欧拉角包括：惯导坐标系Z轴与全站仪坐标系Z轴之间夹角、惯导坐标系Y轴与全站仪坐标系Y轴之间夹角、惯导坐标系X轴与全站仪坐标系X轴之间夹角；所述第一平移矢量为由全站仪坐标系的坐标原点到惯导坐标系坐标原点，在全站仪坐标系下的矢量；
所述第一坐标变换公式如公式（三）所示；
公式（三）；
其中，表示惯导坐标系下的坐标，/>表示全站仪坐标系下的坐标；
表示惯导坐标系Z轴与全站仪坐标系Z轴之间夹角，/>表示惯导坐标系X轴与全站仪坐标系X轴之间夹角，/>表示惯导坐标系Y轴与全站仪坐标系Y轴之间夹角；
表示代入/>后的第一变换矩阵，/>表示代入/>后的第二变换矩阵，表示代入/>后的第三变换矩阵；
表示第一平移矢量；
根据所述车体坐标系与所述惯导坐标系构建第二坐标变换公式；所述第二坐标变换公式中包含有未知参数：所述惯导坐标系与所述车体坐标系之间的第二欧拉角与第二平移矢量；所述第二欧拉角包括：惯导坐标系Z轴与车体坐标系Z轴之间夹角、惯导坐标系Y轴与车体坐标系Y轴之间夹角、惯导坐标系X轴与车体坐标系X轴之间夹角；所述第二平移矢量为惯导坐标系的坐标原点到车体坐标系坐标原点，在惯导坐标系下的矢量；
所述第二坐标变换公式如公式（四）所示；
公式（四）；
其中，表示车体坐标系下的坐标，/>表示惯导坐标系下的坐标；
表示惯导坐标系Z轴与车体坐标系Z轴之间夹角，/>表示惯导坐标系X轴与车体坐标系X轴之间夹角，/>表示惯导坐标系Y轴与车体坐标系Y轴之间夹角；
表示代入/>后的第一变换矩阵，/>表示代入/>后的第二变换矩阵，表示代入/>后的第三变换矩阵；
表示第二平移矢量；
根据所述第一坐标变换公式与第二坐标变换公式计算得到初始修正模型；
根据所述第一坐标变换公式与第二坐标变换公式计算得到初始修正模型的步骤包括：
获取第一坐标变换公式与第二坐标变换公式；所述第一坐标变换公式的输入为全站仪坐标系下的坐标，输出为惯导坐标系下的坐标；所述第二坐标变换公式的输入为惯导坐标系下的坐标，输出为车体坐标系下的坐标；
将第一坐标变换公式的输出作为第二坐标变换公式的输入，使所述第一坐标变换公式代入所述第二坐标变换公式，得到第三坐标变换公式；
对所述第三坐标变换公式进行化简，并将所述第三坐标变换公式中所述全站仪坐标系下的坐标与所述车体坐标系下的坐标之间的矩阵分别替换为初始参数矩阵和初始矢量矩阵，得到所述初始修正模型；
所述第三坐标变换公式由公式（六）表示；
公式（六）。
2.根据权利要求1所述的一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，其特征在于，根据所述全站仪坐标系与所述惯导坐标系构建第一坐标变换公式的步骤包括：
获取坐标变换公式；所述坐标变换公式包括：第一变换矩阵、第二变换矩阵、第三变换矩阵与第一矢量矩阵；
所述坐标变换公式由公式（五）表示；
公式（五）；
其中，表示变换后的坐标，/>表示变换前的坐标；
表示第一变换矩阵，/>表示第二变换矩阵，/>表示第三变换矩阵；α、β、γ分别表示需要代入的欧拉角；
表示需要代入的平移矢量；
获取将全站仪坐标系Z轴、全站仪坐标系Y轴与全站仪坐标系X轴旋转至惯导坐标系Z轴、惯导坐标系Y轴与惯导坐标系X轴的旋转顺序，得到第一旋转顺序；
以所述第一旋转顺序，将所述第一欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵，并将所述第一平移矢量代入所述第一矢量矩阵，得到第一坐标变换公式。
3.根据权利要求1所述的一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，其特征在于，根据所述车体坐标系与所述惯导坐标系构建第二坐标变换公式的步骤包括：
获取坐标变换公式；所述坐标变换公式包括：第一变换矩阵、第二变换矩阵、第三变换矩阵与第一矢量矩阵；
所述坐标变换公式由公式（五）表示；
公式（五）；
其中，表示变换后的坐标，/>表示变换前的坐标；
表示第一变换矩阵，/>表示第二变换矩阵，/>表示第三变换矩阵；α、β、γ分别表示需要代入的欧拉角；
表示需要代入的平移矢量；
获取将惯导坐标系Z轴、惯导坐标系Y轴与惯导坐标系X轴旋转至车体坐标系Z轴、车体坐标系Y轴与车体坐标系X轴的旋转顺序，得到第二旋转顺序；
以所述第二旋转顺序，将所述第二欧拉角依次代入所述第一变换矩阵、第二变换矩阵与第三变换矩阵，并将所述第二平移矢量代入所述第一矢量矩阵，得到第二坐标变换公式。
4.根据权利要求1所述的一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，其特征在于，输入多个所述样本数据至所述第四坐标变换公式中，计算得到参数已知的换算矩阵的步骤包括：
获取所述第四坐标变换公式；所述第四坐标变换公式中具有用于代入全站仪坐标系下的坐标的输入矩阵，与所述初始参数矩阵具有相同未知参数的参数未知换算矩阵，以及用于表示车体坐标系下坐标的输出矩阵；
将所述样本数据中，标定点在全站仪坐标系下的坐标代入所述输入矩阵；
将所述样本数据中，标定点在本地坐标系下的坐标代入所述输出矩阵；
根据所述输入矩阵与所述输出矩阵计算得到所述换算矩阵中的参数值，得到参数已知换算矩阵。
5.根据权利要求1所述的一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，其特征在于，获取多组样本数据的步骤包括：
将本地坐标系的坐标原点作为标定圆心，将水平面作为标定平面，以第一设定距离为半径，绘制得到标定圆周；
在所述标定圆周上选取多个标定点；
获取每个标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标；
将同一标定点在全站仪坐标系下的坐标与所述本地坐标系下的坐标作为一组样本数据，得到多组样本数据。
6.根据权利要求5所述的一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法，其特征在于，在所述标定圆周上选取多个标定点的方式为：
沿所述标定圆周等间隔随机选取多个标定点。
CN202310945506.9A 2023-07-31 2023-07-31 一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法 Active CN116659555B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310945506.9A CN116659555B (zh) 2023-07-31 2023-07-31 一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310945506.9A CN116659555B (zh) 2023-07-31 2023-07-31 一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116659555A CN116659555A (zh) 2023-08-29
CN116659555B true CN116659555B (zh) 2023-10-27

Family

ID=87728249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310945506.9A Active CN116659555B (zh) 2023-07-31 2023-07-31 一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116659555B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102865862A (zh) * 2012-09-24 2013-01-09 江西日月明铁道设备开发有限公司 全站仪免置平自由设站及其工程测量方法
CN103821054A (zh) * 2014-03-12 2014-05-28 武汉大学 基于ins与全站仪组合的轨道几何状态测量系统及方法
CN105424024A (zh) * 2015-11-03 2016-03-23 葛洲坝易普力股份有限公司 一种基于全站仪的空间目标的位置和朝向标定方法
CN106546172A (zh) * 2016-10-20 2017-03-29 天津大学 基于非正交轴系激光全站仪的三维坐标测量方法
CN107782240A (zh) * 2017-09-27 2018-03-09 首都师范大学 一种二维激光扫描仪标定方法、系统及装置
CN109080648A (zh) * 2018-09-06 2018-12-25 广州吉欧电子科技有限公司 一种轨道检测方法及轨检小车
CN111795684A (zh) * 2020-08-09 2020-10-20 宁波一直轨道科技有限公司 低速轨道检测安装装置与方法
WO2021237520A1 (zh) * 2020-05-27 2021-12-02 华为技术有限公司 外参标定方法、装置、设备及存储介质

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102865862A (zh) * 2012-09-24 2013-01-09 江西日月明铁道设备开发有限公司 全站仪免置平自由设站及其工程测量方法
CN103821054A (zh) * 2014-03-12 2014-05-28 武汉大学 基于ins与全站仪组合的轨道几何状态测量系统及方法
CN105424024A (zh) * 2015-11-03 2016-03-23 葛洲坝易普力股份有限公司 一种基于全站仪的空间目标的位置和朝向标定方法
CN106546172A (zh) * 2016-10-20 2017-03-29 天津大学 基于非正交轴系激光全站仪的三维坐标测量方法
CN107782240A (zh) * 2017-09-27 2018-03-09 首都师范大学 一种二维激光扫描仪标定方法、系统及装置
CN109080648A (zh) * 2018-09-06 2018-12-25 广州吉欧电子科技有限公司 一种轨道检测方法及轨检小车
WO2021237520A1 (zh) * 2020-05-27 2021-12-02 华为技术有限公司 外参标定方法、装置、设备及存储介质
CN111795684A (zh) * 2020-08-09 2020-10-20 宁波一直轨道科技有限公司 低速轨道检测安装装置与方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种适用于惯导轨检小车的全站仪自动照准方法;杨双旗;《铁 道 勘 察》;第103-106页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116659555A (zh) 2023-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108759798B (zh) 一种高精度航天器精度测量的实现方法
CN110146839A (zh) 一种移动平台磁梯度张量系统校正方法
CN109115191B (zh) 全站仪多方位坐标测量方法
CN112833917B (zh) 基于磁航向角和最小二乘法的三轴磁传感器标定方法
CN110006454B (zh) 一种imu标定三轴转台垂直度和初始姿态的方法
CN110516350B (zh) 一种基于各向异性加权的ers点误差修正方法
CN111561948A (zh) 四轴冗余捷联惯导的系统级标定方法
CN112129322B (zh) 一种捷联惯组与三轴转台的安装误差检测方法及校正方法
CN101738203B (zh) 挠性陀螺仪静态漂移零次和一次加速度相关项误差模型最优位置标定方法
CN102207380B (zh) 一种高精度的横轴倾斜误差补偿方法
CN110068313B (zh) 一种基于投影变换的数字天顶仪定向方法
CN116659555B (zh) 一种全站仪坐标到车体坐标的误差修正方法
CN111220817B (zh) 一种捷联惯组三轴加速度计的标定方法
CN109931956B (zh) 捷联式三分量磁测系统中三轴磁力仪与惯导安装误差校正方法
CN114543746B (zh) 一种基于高精度北斗定位的光电转台姿态测量方法
CN104330078B (zh) 一种基于三点后方交会模型的联合测量方法
CN110954081A (zh) 一种磁罗盘快速校准装置及方法
CN110954080A (zh) 一种消除载体磁干扰的磁罗盘校准方法
CN107860346B (zh) 一种测量坐标系配准方法
CN100405012C (zh) 卫星测向仪及测向方法
CN109506645B (zh) 一种星敏感器安装矩阵地面精测方法
CN115792800A (zh) 一种基于网格搜索的双站三维交叉定位方法
CN110516349B (zh) 一种基于多源坐标融合的ers点误差修正方法
CN110261824B (zh) 一种基于多信标的超短基线标定系统及标定方法
CN113551688A (zh) 车载定位定向导航设备无依托快速免拆卸标定方法及装置

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