KR100654371B1 - High performance measuring methode for theodolite system - Google Patents

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윤용식
이병기
이지영
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Abstract

A high performance measuring method for a theodolite system is provided to satisfy the measurement degree required when a precise industrial structure is assembled and tested. A theodolite includes a telescope unit including an ocular(110) and an object lens(120), a body, and a support(150) including a horizontal adjusting screw(130) and a vertical adjusting screw(140). The horizontal adjusting screw and the vertical adjusting screw regulate the telescope unit horizontally and vertically. In a high perform measuring method for a theodolite system, an environment of a measurement space is prepared in a predetermined luminance range. The horizontal angle and the vertical angle with respect to points of targets are measured and calculated.

Description

데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법{High performance measuring methode for theodolite system}High performance measuring methode for theodolite system

도 1 ; 일반적인 데오드라이트의 구조를 설명하기 위한 도면.1; Drawing for explaining the structure of a general deodorite.

도 2 ; 본 발명의 실시예에 따른 측정방법을 설명하기 위한 도면. 2; Figure for explaining a measuring method according to an embodiment of the present invention.

도 3 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 온도변화에 따른 성능측정의 결과 데이터.3; Result data of performance measurement according to temperature change measured using deodorite.

도 4 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 조도변화에 따른 성능측정의 결과 데이터.4; Result data of performance measurement according to the change of illuminance measured using deodolite.

도 5 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 제1측정결과 데이터.5; First measurement result data measured using deodorite.

도 6 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 제2측정결과 데이터.6; Second measurement result data measured using deodorite.

도 7 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 제3측정결과 데이터.7; Third measurement result data measured using deodorite.

도 8 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 제4측정결과 데이터.8; Fourth measurement result data measured using deodorite.

도 9 ; 데오드라이트를 이용하여 측정한 제5측정결과 데이터.9; Fifth measurement result data measured using deodorite.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

110 : 대안렌즈 120 : 대물렌즈110: alternative lens 120: objective lens

140 : 수평조동스크류 140 : 수직조동스크류140: horizontal coarse screw 140: vertical coarse screw

150 : 받침대150: pedestal

본 발명은 데오드라이트 시스템(theodolite system)을 이용한 비접촉 3차원 측정에서 최대의 측정 정도를 얻을 수 있는 측정 형상 기술로서, 데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법을 제시한 것이다.The present invention proposes a high-precision measurement method of a deodolite system as a measurement shape technique capable of obtaining a maximum measurement accuracy in a non-contact three-dimensional measurement using a theodolite system.

비접촉 3차원 정밀 측정 장비에는 일반적으로 디지털 데오드라이트 시스템(digital theodolite system), 레이저 추적기(laser tracker) 및 사진 측정기(photogrammetry system) 등이 사용되고 있다. 이들 측정 장비는 약 0 ∼ 100m 범위의 측정 범위에서 최대 ±0.5mm의 측정 정확도로 측정이 가능한 것으로 알려져 있다. In general, non-contact three-dimensional precision measurement equipment is used, such as digital theodolite system (laser tracker) and laser photogrammetry (photogrammetry system). It is known that these measuring instruments can be measured with measuring accuracy of up to ± 0.5mm in the measuring range of about 0-100m.

그러나 현재 인공위성이나 항공기의 구조체 조립시 ±0.5mm이내의 설치 정확도를 요구하고 있고, 인공위성에 탑재되는 통신용 안테나의 개발 시 ±0.2mm 이내의 열 변형을 요구하고 있다. 이와 같이 요구되는 측정 정도가 측정장비의 측정 정도를 넘어서는 경우 새로운 측정장비의 개발이나 기존 측정장비의 측정 정도를 최대한 얻어낼 수 있는 연구 수행이 요구된다. However, at present, installation accuracy of ± 0.5mm is required when assembling satellites or aircraft structures, and thermal deformation within ± 0.2mm is required when developing a communication antenna mounted on a satellite. If the required measurement accuracy exceeds the measurement accuracy of the measurement equipment, it is required to develop new measurement equipment or conduct research to obtain the maximum measurement accuracy of the existing measurement equipment.

이러한 연구 수행의 일환으로 데오드라이트 시스템의 측정오차 요인 및 측정 절차 즉, 기준자의 높이, 2대 데오드라이트의 시준거리 및 데오드라이트 시스템과 기준자 사이의 거리, 데오드라이트 측정 환경 등에 따른 측정 정도에 대한 연구가 수행되어 왔다.As part of conducting these studies, the measurement error factors and measurement procedures of the deodorite system, such as the height of the reference, the collimation distance of the two deodorites, the distance between the deodorite system and the reference, and the deodorization measurement environment, Research has been carried out.

따라서, 본 발명은 데오드라이트 시스템을 이용한 비접촉 3차원 측정에서 최대의 측정 정도를 얻을 수 있는 측정 형상 기술을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a measurement shape technology capable of obtaining the maximum measurement accuracy in non-contact three-dimensional measurement using the deodolite system.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법은, The high precision measurement method of the deodolite system of the present invention for achieving the above object,

20±2℃의 온도범위와 300±15Lux의 조도범위로 측정공간의 환경을 준비하고, 기준자 높이 1±0.2m, 2대의 데오드라이트 시준거리 3 ∼ 4m, 그리고 데오드라이트 시스템과 기준자사이의 거리 3 ∼ 4m가 되도록 2대의 데오드라이트를 위치시킨 상태로 측정하고자 하는 타겟의 각 지점에 대한 수평각과 수직각을 측정하여 계산하는 것을 특징으로 한다. Prepare the environment of the measurement space in the temperature range of 20 ± 2 ℃ and the illuminance range of 300 ± 15Lux, the reference height is 1 ± 0.2m, the two deodolite collimation distance is 3 ~ 4m, and the distance between the deodolite system and the reference It is characterized by calculating the horizontal angle and the vertical angle for each point of the target to be measured with two deodolites positioned to be 3 to 4m.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 측정결과들을 중심으로 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the measurement results of the present invention.

도 1은 일반적인 데오드라이트의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining the structure of a general deodorite, Figure 2 is a view for explaining a measuring method according to an embodiment of the present invention.

데오드라이트(theodolit)는 0.1"(decimal arc seconds)의 분해능을 가진 인 코더(encoder)를 내장하여 수평과 수직에 대한 각도를 측정하는 디지털 장비이다.Theodolit is a digital instrument that measures an angle between horizontal and vertical by embedding an encoder with a resolution of 0.1 "(decimal arc seconds).

데오드라이트(theodolit)는 도 1에 도시한 바와 같이, 대안렌즈(Eyepiece lens, 110) 및 대물렌즈(Lens, 120)를 가진 망원경(telescope) 부문, 인코더가 내장되고 표적의 초점을 맞추기 위한 조절기 및 계기 조작판이 있는 본체 부문, 그리고 상기 망원경부(100)를 수평 및 수직으로 각각 조절하는 장치인 수평조동스크류(Horizontal adjusting screw, 130) 및 수직조동스크류(Vertical adjusting screw, 140) 를 구비하고 있는 받침대(150) 부문으로 크게 구분할 수 있다.The theodolit is a telescope section with an alternative lens (Eyepiece lens) 110 and an objective lens (Lens, 120) as shown in FIG. 1, an adjuster for integrating an encoder and focusing the target. Body section with instrument panel and horizontal pedestal (Horizontal adjusting screw, 130) and vertical adjusting screw (140) for adjusting the telescope 100 horizontally and vertically, respectively. It can be divided into 150 categories.

아울러 본 실시예의 측정은 도 2에 되한 바와 같이, 두 대의 데오드라이트를 3 m 간격으로 설치하고, 2 m 길이의 기준자를 사용하여 길이 표준을 설정하였고, 데오드라이트와 타켓 바(Target bar) 사이의 거리를 5 m 떨어진 상태에서 각 항목 당 4회의 반복 측정을 수행하였으며, 측정 오차 결과에 있어서 많은 차이가 나는 항목은 재 측정하는 방식으로 진행하였다.In addition, the measurement of the present embodiment, as shown in Figure 2, two deodolites were installed at intervals of 3 m, the length standard was set using a 2 m long standard, and between the deodorite and the target bar (Target bar) Four repeated measurements were made for each item at a distance of 5 m, and items with a large difference in measurement error results were remeasured.

두 대의 데오드라이트에서 각각 타겟트에 대한 수평각 α1 과 α2, 그리고 수직각 β1 과 β2를 측정하고, 이 들 측정각을 이용하여 거리를 계산해내는 방식으로 진행하게 된다.Two deodolites measure the horizontal angles α1 and α2 and the vertical angles β1 and β2 with respect to the target, respectively, and calculate the distance using these measurement angles.

이러한 측정에 있어, 타켓의 길이는 한국표준과학연구원의 교정을 통하여 1개의 점을 기준으로 형성시킨 다수의 타겟(target, 포인트)들에 대한 상대길이를 ± 0.01 mm의 정확도로 측정한 결과를 기준으로 하였다. 또한 이러한 측정에 있어서, 자체의 진동이나 외부로부터의 진동에 따른 측정 외란 등을 감시하기 위하여 진동 센서를 바닥에 설치하여 측정 중 수시로 감시하도록 하는 상태에서 측정하는 것, 그리고 데오드라이트는 자체에 내장된 위치 확인용 렌즈를 통하여 바닥 면에 설치된 위치 확인용 타켓의 중심에 맞추어 설치하는 것이 중요하다.In this measurement, the length of the target is based on the result of measuring the relative length of a plurality of targets (points) formed by one point based on the accuracy of ± 0.01 mm through calibration by the Korea Research Institute of Standards and Science. It was made. In addition, in this measurement, in order to monitor the disturbance of the vibration or its own vibration from the outside, the vibration sensor is installed on the floor so that it can be monitored at any time during the measurement, and the deodolite has a built-in It is important to install the lens through the positioning lens so that it is centered on the positioning target installed on the floor.

이러한 비접촉식 3차원 정밀 측정 장비인 데오드라이트 시스템의 정밀 측정에 있어서 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있는 요인으로는, 2대의 데오드라이트 사이의 시준 거리, 데오드라이트 시스템과 기준자 사이의 거리 및 데오드라이트 시스템과 측정 타켓 사이의 거리 등이 있다.Factors that can affect measurement accuracy in the precision measurement of such a non-contact three-dimensional precision measurement equipment, the deodorite system, the distance between the two deodorants, the distance between the deodorite system and the reference and the deodorite system And the distance between the target and the measurement target.

따라서 본 발명에서는 데오드라이트 시준 거리, 데오드라이트 시스템과 기준자 사이의 거리와 데오드라이트 시스템과 타켓 사이의 거리를 달리 했을 때 최적의 측정 정확도, 측정 정밀도 및 측정 정도가 측정되는 결과를 통하여, 최고의 정밀도와 오차를 얻을 수 있는 데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법을 제안하고 있다. Therefore, in the present invention, the best measurement accuracy, the measurement accuracy and the measurement accuracy are measured when the distance between the deodolite collimation distance, the distance between the deodolite system and the reference and the distance between the deodolite system and the target, the highest precision We propose a high-precision measurement method for the deodolite system that can obtain the error of.

또한 이러한 데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법을 서술하는 데 있어, 다음과 같이 용어를 정의한다.In describing the high-precision measurement method of such a deodolite system, the following terms are defined.

* T : 데오드라이트간의 거리* T: distance between deodorites

* TS : 데오드라이트와 기준자 사이의 거리* TS: Distance between deodorite and reference

* TP : 데오드라이트와 타켓 사이의 거리* TP: Distance between deodorite and target

* SH : 기준자의 높이* SH: height of the reference

* PH : 타켓의 높이* PH: Target Height

* H : 타켓바가 수평일 때* H: When target bar is horizontal

* V : 타켓바가 수직일 때* V: Target bar is vertical

그리고 이러한 용어의 우측에 붙는 수자는 '거리'를 나타낸다. And the number on the right of these terms indicates the distance.

따라서 일례로 'T3'는 두 데오드라이트 사이의 거리가 3m인 것을 나타내며, 'TP4H'는 데오드라이트와 타겟사이의 거리가 4m이고 타겟바가 수평인 상태임를 나타낸다.Thus, for example, 'T3' indicates that the distance between the two deodolites is 3m, and 'TP4H' indicates that the distance between the deodolite and the target is 4m and the target bar is horizontal.

이하에서는 다수의 조건에 따른 측정결과 데이터를 각각 설명하고 그에 따른 분석을 실시한다.Hereinafter, the measurement result data according to a plurality of conditions will be described, respectively, and the analysis will be performed accordingly.

< 온도변화에 따른 성능측정 ><Performance measurement by temperature change>

도 3은 데오드라이트를 이용하여 측정한 온도변화에 따른 성능측정의 결과 데이터로, 가로는 다수 타겟 포인트(point)들에 수자를, 세로는 측정오차(Measurement)를 나타낸다. 이하에서 이러한 결과를 살펴본다.3 is a result data of a performance measurement according to a temperature change measured using a deodorite. The horizontal figure indicates a number of target points and the vertical measurement error. The results are described below.

본 측정에서는 전술한 측정 조건에 따라 시스템을 설치하고 온도를 8 ℃, 13 ℃ 및 20 ℃인 상태에서 측정하였으며, 측정 중 온도변화율은 ±2.0 ℃였다. In this measurement, the system was installed in accordance with the above-described measurement conditions, and the temperature was measured at 8 ° C, 13 ° C, and 20 ° C. The temperature change rate during the measurement was ± 2.0 ° C.

도 3과 같이 타켓 점의 순서에 따라 측정 오차가 20℃인 경우에 -0.023 ∼ + 0.067 (mm)로 ± 0.045 mm의 측정 오차를 나타내고 있다. 그러나 13 ℃의 경우 +0.046 ∼ -0.612 (mm)로 ±0.33 mm의 측정 오차를 보이고 있고, 8℃의 경우 +0.025 ∼ -0.708 (mm)로 ± 0.367 mm의 측정오차가 나타나 20 ℃의 환경과 비교하여 큰 측정 오차가 발생되고 있으며, 13℃와 8℃의 환경 하에서 타켓 번호가 증가할수록 측정 오차가 커지는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 3, when the measurement error is 20 ° C., the measurement error is ± 0.045 mm at −0.023 to +0.067 (mm). However, the measurement error of ± 0.33 mm was shown at +0.046 to -0.612 (mm) at 13 ℃ and ± 0.367 mm at +0.025 to -0.708 (mm) at 8 ℃. In comparison, a large measurement error is generated, and it can be seen that the measurement error increases as the target number increases under an environment of 13 ° C and 8 ° C.

< 조도변화에 따른 성능측정 ><Performance measurement according to changes in illuminance>

도 4는 데오드라이트를 이용하여 측정한 조도변화에 따른 성능측정의 결과 데이터로, 가로는 다수 타겟 포인트(point)들에 수자를, 세로는 측정오차(Measurement)를 나타낸다. 역시 이하에서 이러한 결과를 살펴본다.FIG. 4 is a result data of performance measurement according to a change in illuminance measured using a deodorite. The horizontal figure indicates a number of target points and the vertical measurement error. Also look at these results below.

상기와 동일한 조건으로 시스템을 설치하여 조도를 360 Lux, 300 Lux, 250 Lux, 200 Lux 및 150 Lux±15 Lux로 변화시키면서 측정하였다. 이때 측정은 타켓이 설치된 인바에서 양 끝단과 가운데 부분의 조도 차에 의해 가운데 부분의 18개의 타켓만을 측정하였다. Fig. 5.에서 나타난 바와 같이 조도가 300 Lux에서 가장 안정적인 ± 0.012 mm의 측정 오차를 나타내고 있다. The system was installed under the same conditions as above, and the illuminance was measured while changing to 360 Lux, 300 Lux, 250 Lux, 200 Lux and 150 Lux ± 15 Lux. In this case, only 18 targets in the middle part were measured by the difference in the roughness between both ends and the middle part in the invar where the target was installed. Fig. As shown in Fig. 5, roughness shows the most stable measurement error of ± 0.012 mm at 300 Lux.

이러한 원인은 도 4와 같이, 데오드라이트 측정용 타켓이 알루미늄 필름 재질로 제작되어 광량이 낮은 경우에서도 콘트라스트(Contrast)를 높여 측정 정확도를 높이도록 제작되었으나 광량이 낮은 경우 즉 250 Lux이하의 경우 너무 낮은 조도로 인하여 측정자가 타켓의 중심부를 정확하게 시준하는 것이 어려웠고, 또한 광량이 지나치게 높은 360 Lux의 경우 표면 표면에서의 난반사로 인하여 측정자가 타켓 중심부의 형상을 파악하기 어려웠기 때문으로 사료된다.This cause, as shown in Figure 4, the deoderite measurement target is made of an aluminum film material is made to increase the contrast (contrast) even in the case of low light, but to increase the measurement accuracy, but low light, that is less than 250 Lux It is considered that it was difficult for the measurer to collimate the center of the target precisely due to the illuminance, and it was difficult for the measurer to grasp the shape of the target center due to the diffuse reflection at the surface surface in the case of 360 Lux, where the amount of light was too high.

이를 통하여 300 Lux±15Lux의 조도범위가 데오드라이트 측정용 타켓의 가장 적정한 조도로 판단되며, 측정 정확도에 측정 조도가 중요한 오차 요인이 됨을 알 수 있다. Through this, the illuminance range of 300 Lux ± 15Lux is judged to be the most appropriate illuminance of the deodolite measurement target, and it can be seen that measurement illuminance is an important error factor in measurement accuracy.

< 거리변화에 따른 성능 제1측정 ><First measurement of performance according to distance change>

도 5는 데오드라이트를 이용하여 측정한 제1측정결과 데이터로 측정오차의 단위는 밀리미터(mm)이며, 이하에서 이를 살펴본다.FIG. 5 is a first measurement result data measured using a deodorite, and a unit of a measurement error is millimeters (mm), which will be described below.

T3, T4의 TS의 거리 변화에서는 타켓 바가 수평인 조건에서 ± 0.008 ∼ ± 0.022 (mm), 수직인 조건에서 ± 0.008 ∼ ± 0.017 (mm)로서, 측정 정확도의 변화가 작고 안정적인 측정 정확도를 얻을 수 있다. T3, T4, TS distance change is ± 0.008 ~ ± 0.022 (mm) in the target bar horizontal condition, ± 0.008 ~ ± 0.017 (mm) in the vertical condition, small change in measurement accuracy and stable measurement accuracy can be obtained have.

T5인 경우 타켓 바가 수평인 조건에서 ± 0.018 mm, 수직인 조건에서 ± 0.013 ∼ ± 0.023 (mm)으로 안정된 측정 정확도를 나타내고 있으나, 측정 정밀도에서 수직 조건의 경우 ± 0.032 ∼ ± 0.056 (mm)로 다른 경우와 비교하여 상대적으로 측정 정밀도가 좋지 않다. In case of T5, the target bar shows stable measurement accuracy of ± 0.018 mm under horizontal condition and ± 0.013 to ± 0.023 (mm) under vertical condition, but it differs from ± 0.032 to ± 0.056 (mm) under vertical condition in measurement accuracy. Compared with the case, the measurement accuracy is relatively poor.

따라서, 데오드라이트 시스템으로부터 3 m 거리에 있는 가로 3 m, 세로 3 m의 평면 공간을 측정하는 경우, 두 대의 데오드라이트의 거리가 1 ∼ 2 (m)와 같이 너무 짧은 거리에 위치하거나, 5 m이상의 긴 거리에 위치하는 것 보다 3 ∼ 4 (m) 의 거리에서 시준하여 타켓을 측정하는 것이 안정된 측정 정밀도와 최대 ± 0.02 mm 이상의 측정 정확도를 얻을 수 있다.Therefore, when measuring a 3 m horizontal and 3 m planar space at a distance of 3 m from a deodolite system, the distance of two deodolites is located at a too short distance, such as 1 to 2 (m), or 5 m By measuring the target by collimating at a distance of 3 to 4 (m) rather than being located at the above long distance, stable measurement accuracy and measurement accuracy of at least ± 0.02 mm can be obtained.

< 거리변화에 따른 성능 제2측정 ><Performance 2 Measurement by Distance Change>

도 6은 데오드라이트를 이용하여 측정한 제2측정결과 데이터로 측정오차의 단위는 밀리미터(mm)이며, 이하에서 이를 살펴본다.FIG. 6 is a second measurement result data measured using deodorite, and a unit of measurement error is millimeter (mm), which will be described below.

기준자를 가능한 바닥 면(SH0.05)에 위치시키고 측정용 타켓의 높이를 약 1 m(PH1), 1.5 m(PH1.5)로 하여 측정하는 경우와, 기준자 높이를 0.5 m(SH0.5)에 위 치시키고 측정용 타켓의 높이를 동일하게 하여 측정하는 경우(PH0.5), 안정적이고 비교적 양호한 측정 정확도를 얻을 수 있다. 또한, 기준자 높이를 1 m(SH1)로 하고 측정용 타켓을 1.5 m(PH1.5) 높이에서 측정하는 경우에도 안정적이고 양호한 측정 정확도를 얻을 수 있음을 알 수 있다. Place the reference point on the floor (SH0.05) where possible and measure the target height approximately 1 m (PH1), 1.5 m (PH1.5), and set the height of the reference point 0.5 m (SH0.5). In the case of measuring with the same height of the measuring target (PH0.5), stable and relatively good measurement accuracy can be obtained. In addition, it can be seen that stable and good measurement accuracy can be obtained even when the reference height is set to 1 m (SH1) and the measurement target is measured at a height of 1.5 m (PH1.5).

그러나 기준자 높이를 측정용 타켓보다 높게 하여 기준 길이를 설정하는 경우, 즉 SH1에서 PH0.05 및 PH0.5의 측정 형상이나 SH1.5에서 PH0.05의 측정 형상과 같은 경우에는, 측정 안정성 및 측정 정확도가 다른 측정 형상에 비하여 좋지 않음을 알 수 있다.However, when setting the reference length with the reference height higher than the target for measurement, i.e., the measurement shape of PH0.05 and PH0.5 in SH1 or the measurement shape of PH0.05 in SH1.5, the measurement stability and It can be seen that the measurement accuracy is not good compared to other measurement shapes.

< 거리변화에 따른 성능 제3측정 ><Third measurement of performance according to distance change>

도 7은 데오드라이트를 이용하여 측정한 제3측정결과 데이터로 측정오차의 단위는 밀리미터(mm)이며, 이하에서 이를 살펴본다.FIG. 7 is a third measurement result data measured using deodorite, and a unit of measurement error is millimeter (mm), which will be described below.

시준 거리가 3m인 측정 조건에서 TS2, TS3 및 TS4의 측정 조건 즉, 데오드라이트로부터 기준자 사이의 거리가 2m, 3m 그리고 4m에서 양호한 측정 결과를 얻을 수 있다. 이때 상기의 측정 조건에서 데오드라이트로부터 타켓까지의 거리를 2m, 3m 및 6m에 위치시켜 측정하는 경우 최대 측정 정도는 ±0.021mm 이내로 나타난다. 특히, 시준 거리가 3m이고, 데오드라이트로부터 기준자 사이의 거리가 4m인 경우 ±0.017mm의 측정 정도로 측정이 가능하다.Good measurement results can be obtained at the measurement conditions of TS2, TS3 and TS4, that is, the distance between the deodorite and the reference at 2m, 3m and 4m under the 3m collimation distance. In this case, when the distance from the deodite to the target is measured at 2m, 3m and 6m under the above measurement conditions, the maximum measurement accuracy appears within ± 0.021mm. In particular, when the collimation distance is 3m and the distance between the deodorite and the reference is 4m, the measurement accuracy of ± 0.017mm can be measured.

< 거리변화에 따른 성능 제4측정 ><The fourth measurement of performance according to distance change>

도 8은 데오드라이트를 이용하여 측정한 제4측정결과 데이터로 측정오차의 단위는 밀리미터(mm)이며, 이하에서 이를 살펴본다.FIG. 8 is a fourth measurement result data measured using deodorite, and a unit of measurement error is millimeter (mm), which will be described below.

시준 거리가 4m인 측정 조건에서 TS3, TS4 및 TS5의 측정 조건 즉, 데오드라이트로부터 기준자 사이의 거리가 3m, 4m 그리고 5m에서 양호한 측정 결과를 얻을 수 있다. 이때 상기의 측정 조건에서 데오드라이트로부터 타켓까지 거리를 2m, 3m 및 6m에 위치시켜 측정하는 경우 최대 측정 정도는 ±0.025mm 이내로 발생한다. Good measurement results can be obtained at the measurement conditions of TS3, TS4 and TS5 at the collimation distance of 4 m, that is, the distance between the deodorite and the reference from 3 m, 4 m and 5 m. In this case, the maximum measurement accuracy occurs within ± 0.025mm when the distance from the deodite to the target is measured at 2m, 3m and 6m under the above measurement conditions.

이에 따라 상기의 측정 결과와 시준 거리 3m에서의 최적의 기준자 거리인 TS2, TS3 및 TS4의 측정 결과를 모두 만족하는 측정 조건은 데오드라이트 시준거리가 3 ∼ 4m이고 데오드라이트로부터 기준자 사이의 거리가 3 ∼ 4m 즉 TS3 ∼ TS4인 것을 알 수 있다. 그리고, 이때의 최대 측정 정도는 ±0.022 mm 이내임을 알 수 있다.Accordingly, the measurement conditions satisfying all of the above measurement results and the measurement results of TS2, TS3 and TS4, which are the optimal reference distances at the collimation distance of 3 m, have a deodolite collimation distance of 3 to 4 m and a distance between the deodorant and the reference. It is understood that is 3 to 4 m, that is, TS3 to TS4. In addition, it can be seen that the maximum measurement accuracy at this time is within ± 0.022 mm.

< 거리변화에 따른 성능 제5측정 ><The fifth measurement of performance by distance change>

도 9는 데오드라이트를 이용하여 측정한 제5측정결과 데이터로 측정오차의 단위는 밀리미터(mm)이며, 이하에서 이를 살펴본다.FIG. 9 is a fifth measurement result data measured using a deodorite, and a unit of a measurement error is millimeters (mm), which will be described below.

기준자 높이 1m, 데오드라이트의 시준 거리 3 ~ 4m, 데오드라이트와 기준자 사이 거리 3 ~ 4m 그리고 데오드라이트와 측정 대상물 사이의 거리를 2 ~ 6m에서 측정하는 경우, 가로 3m, 세로 3m의 크기를 갖는 측정 대상물에 대하여 ±0.025mm이내의 측정 정도를 얻을 수 있다. 특히, 시준 거리 3m, 데오드라이트와 기준자 사이의 거리 4m를 기준으로 데오드라이트로부터 측정 대상물까지의 거리가 5 ~ 6m인 경우 ±0.015mm 이내의 측정 정도를 얻을 수 있다. 또한 데오드라이트에서 타켓까지의 거리에 따라 측정 정도가 영향을 받는 것을 알 수 있다. When measuring the height of the standard 1m, the collimation distance of 3-8m of deodorite, the distance of 3-4m between deodorite and reference, and the distance of 2-6m between the deodorite and the measuring object, the size of 3m width and 3m length The measurement accuracy within ± 0.025mm can be obtained with respect to the measurement object which it has. In particular, when the distance from the deodlight to the measurement object is 5 to 6 m based on the collimation distance 3 m and the distance 4 m between the deodorite and the reference ruler, a measurement accuracy of ± 0.015 mm can be obtained. It can also be seen that the accuracy of the measurement depends on the distance from the deodorite to the target.

따라서 전술한 실시예들의 측정을 통하여, 20±2℃의 온도범위와 300±15Lux의 조도범위로 측정공간의 환경을 준비하고, 기준자 높이 1±0.2m, 2대의 데오드라이트 시준거리 3 ∼ 4m, 그리고 데오드라이트 시스템과 기준자사이의 거리 3 ∼ 4m가 되도록 2대의 데오드라이트를 위치시킨 상태에서 측정하는 것이 고정밀로 측정할 수 있음을 알 수 있다. Therefore, through the measurement of the above embodiments, to prepare the environment of the measurement space in the temperature range of 20 ± 2 ℃ and the roughness range of 300 ± 15 Lux, the reference height of 1 ± 0.2m, two deodolite collimation distance 3 ~ 4m In addition, it can be seen that the measurement can be performed with high accuracy by measuring two deodolites so that the distance between the deodolite system and the reference member is 3 to 4 m.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 근거리 측정 대상물에 대해 데오드라이트 시스템을 사용하는 측정의 경우 정밀 공작기기, 고속철도, 항공기, 인공위성 및 핵발전소 등 고도의 정확성과 정밀성이 요구되는 정밀 산업물의 조립 및 검사 시 요구되는 측정 정도를 만족시킬 수 있다.As described above, the present invention, in the case of the measurement using the deodolite system for the short-range measurement object, the assembly and inspection of precision industrial equipment that requires a high degree of accuracy and precision, such as precision machine tools, high-speed railway, aircraft, satellites and nuclear power plants Can meet the required measurement accuracy.

Claims (2)

20±2℃의 온도범위와 300±15Lux의 조도범위로 측정공간의 환경을 준비하고, 기준자 높이 1±0.2m, 2대의 데오드라이트 시준거리 3 ∼ 4m, 그리고 데오드라이트 시스템과 기준자사이의 거리 3 ∼ 4m가 되도록 2대의 데오드라이트를 위치시킨 상태로 측정하고자 하는 타겟의 각 지점에 대한 수평각과 수직각을 측정하여 계산하는 것을 특징으로 하는, 데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법.Prepare the environment of the measurement space in the temperature range of 20 ± 2 ℃ and the illuminance range of 300 ± 15Lux, the reference height is 1 ± 0.2m, the two deodolite collimation distance is 3 ~ 4m, and the distance between the deodolite system and the reference A method for high precision measurement of a deodolite system, characterized in that by measuring the horizontal angle and the vertical angle with respect to each point of the target to be measured with two deodolites positioned so as to be 3 to 4m. 제1항에 있어서, 상기 측정방법은,The method of claim 1, wherein the measuring method is 상기 2대의 데오드라이트에서 측정한 수평각과 수직각으로 삼각함수법에 의해 상기 타겟에 대한 거리를 구하는 것을 특징으로 하는, 데오드라이트 시스템의 고정밀 측정방법.And obtaining a distance to the target by a trigonometric method at a horizontal angle and a vertical angle measured by the two deodolites.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102564387A (en) * 2011-12-23 2012-07-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Real-time high precision moving base measurement system and application method thereof
CN111678433A (en) * 2020-05-22 2020-09-18 哈尔滨工业大学 Space large-size coordinate rapid measurement method based on double theodolites

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