RU2429449C1 - Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером - Google Patents
Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером Download PDFInfo
- Publication number
- RU2429449C1 RU2429449C1 RU2010120384/28A RU2010120384A RU2429449C1 RU 2429449 C1 RU2429449 C1 RU 2429449C1 RU 2010120384/28 A RU2010120384/28 A RU 2010120384/28A RU 2010120384 A RU2010120384 A RU 2010120384A RU 2429449 C1 RU2429449 C1 RU 2429449C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angles
- error
- marks
- laser scanner
- scanner
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области метрологии в геодезической отрасли. Техническим результатом изобретения является определение достоверных и точных погрешностей измерения углов для наземных лазерных сканеров. Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером заключается в использовании эталонных значений углов и полигона. Испытательный радиальный полигон создают специальными марками, установленными по окружности через одинаковый угол в количестве не менее 20 штук. Радиус окружности должен быть от 10 до 40 м. Устанавливают высокоточный электронный тахеометр в центр радиального полигона. Измеряют эталонные значения углов между направлениями на марки. Затем вместо электронного тахеометра устанавливают сканер. Выполняют множественные измерения (более 200) на каждую марку в соответствии с эксплуатационными документами (ЭД). По множественным измерениям определяют координаты центров марок при помощи управляющего программного обеспечения. Производят внешнее ориентирование сканов в систему координат, заданную электронным тахеометром. В программном продукте определяют отклонения измеренных углов от их эталонных значений. Вычисляют среднюю квадратическую погрешность измерения углов mизм. Сравнивают полученные значения погрешности mизм с допуском, вычисляемым по формуле ! ! где mφ - средняя квадратическая погрешность измерений углов, указанная в ЭД на конкретный вид наземного лазерного сканера. 1 ил.
Description
Данный способ относится к области метрологии в геодезической отрасли.
Известен способ определения погрешности измерения углов электронными тахеометрами и теодолитами, который основан на использовании автоколлиматора, взятый в качестве прототипа [Геодезия. Геодезические и фотограмметрические приборы [Текст]: Справ. Пособие. / Н.Н.Воронков, B.C.Плотников, Е.И.Калантаров и др. - М.: Недра, 1991. - 429 с.: ил.].
В этом способе выполняется наблюдение эффекта автоколлимации через специальные устройства, угол между которыми известен с высокой точностью и является эталонным значением. После измерений выполняют сравнение углов, измеренных исследуемым прибором с эталонным значением, на основе чего делают заключение о погрешности измерения углов теодолитом или электронным тахеометром.
Недостатком этого способа для применения для наземных лазерных сканеров является то что, в нем используется эффект автоколлимации. Этот эффект предполагает наблюдение в зрительную трубу прибора четкого изображения. В наземных лазерных сканерах нет возможности наблюдать эффект автоколимации, так как в нем измерение углов выполняется автоматически (отсутствует зрительная труба). Это требует разработки совершенно нового способа определения погрешностей измерения углов наземным лазерным сканером.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа определения достоверных и точных погрешностей измерения углов, приспособленного для наземных лазерных сканеров.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, достигается тем, что в способе определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером используют эталонные значения углов и полигона и согласно изобретению испытательный радиальный полигон создают специальными марками, установленными по окружности через одинаковый угол в количестве не менее 20 штук, при этом радиус окружности должен быть от 10 до 40 м (для каждой модели наземного лазерного сканера специальные марки имеют индивидуальный вид, рекомендуемый заводом-изготовителем), устанавливают электронный тахеометр в центр радиального полигона, измеряют эталонные значения углов между направлениями на марки, затем вместо электронного тахеометра устанавливают сканер, для определения погрешности измерения горизонтальных углов ось вращения сканера приводят приблизительно в отвесное положение, а для определения погрешности измерения вертикальных углов - в горизонтальное положение, с погрешностью не грубее 5°, выполняют множественные измерения (более 200) на каждую марку в соответствии с эксплуатационными документами (ЭД), получают несколько сканов, количество которых равняется числу марок, установленных на полигоне, по множественным измерениям определяют координаты центров марок при помощи управляющего программного обеспечения, поставляемого заводом-изготовителем, производят внешнее ориентирование сканов в систему координат, заданную электронным тахеометром, в результате чего в программном продукте определяют отклонения измеренных углов от их эталонных значений, вычисляют среднюю квадратическую погрешность измерения углов mизм для горизонтальных и вертикальных углов и сравнивают полученное значение погрешности mизм с допуском, вычисляемым по формуле
где mφ(θ) - средняя квадратическая погрешность измерений горизонтальных (вертикальных) углов, указанная в ЭД на конкретный вид наземного лазерного сканера.
На чертеже представлена схема размещения марок и наземного лазерного сканера, где:
1 - марка,
2 - центр радиального полигона.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Устанавливают марки по окружности в количестве 20 штук. Радиус окружности выбирается в зависимости от модели наземного лазерного сканера (от 10 до 40 м).
Устанавливают в центр созданного полигона высокоточный электронный тахеометр и определяют эталонные значения углов, при этом количество полуприемов должно быть не менее 3-х.
Устанавливают наземный лазерный сканер в соответствии с чертежом, при этом для определения погрешности измерения горизонтальных углов ось вращения сканера приводят приблизительно в отвесное положение, а для определения погрешности измерения вертикальных углов - в горизонтальное положение, с погрешностью не грубее 5°, и выполняют измерения на каждую марку с максимальным разрешением в соответствии с ЭД.
Выполняют внешнее ориентирование наземного лазерного сканера собственной программой обработки данных, принадлежащих данному оборудованию.
Определяют измеренные углы между центрами марок и сравнивают с эталонными значениями. Оборудование признается годным к эксплуатации, если разности между измеренными и эталонными значениями абсолютной погрешности 
горизонтальных (вертикальных) углов соответственно, вычисленной по формуле
где mφ(θ) - средняя квадратическая погрешность измерения горизонтальных (вертикальных) углов, указанная в ЭД на конкретный вид оборудования.
В настоящее время для метрологической аттестации наземных лазерных сканеров их необходимо либо отправлять за границу, либо проводить поверку не в полном объеме. Предлагаемый способ позволит проводить полномасштабную поверку наземных лазерных сканеров в Российской Федерации, что сократит затраты, связанные с этими процедурами.
Claims (1)
- Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером, при котором используют эталонные значения углов и полигон, отличающийся тем, что испытательный радиальный полигон создают специальными марками, установленными по окружности через одинаковый угол в количестве не менее 20 штук, при этом радиус окружности должен быть от 10 до 40 м (для каждой модели наземного лазерного сканера специальные марки имеют индивидуальный вид, рекомендуемый заводом-изготовителем), устанавливают высокоточный электронный тахеометр в центр радиального полигона, измеряют эталонные значения углов между направлениями на марки, затем вместо электронного тахеометра устанавливают сканер, причем для определения погрешности измерения горизонтальных углов ось вращения сканера приводят приблизительно в отвесное положение, а для определения погрешности измерения вертикальных углов - в горизонтальное положение с погрешностью не грубее 5°, выполняют множественные измерения (более 200) на каждую марку в соответствии с эксплуатационными документами (ЭД), получают несколько сканов, количество которых равняется числу марок, установленных на полигоне, по множественным измерениям определяют координаты центров марок при помощи управляющего программного обеспечения, поставляемого заводом-изготовителем, производят внешнее ориентирование сканов в систему координат, заданную электронным тахеометром, в результате чего в программном продукте определяют отклонения измеренных углов от их эталонных значений, вычисляют среднюю квадратическую погрешность измерения углов mизм, сравнивают полученные значения погрешности mизм с допуском, вычисляемым по формуле:
где mφ - средняя квадратическая погрешность измерений углов, указанная в ЭД на конкретный вид наземного лазерного сканера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010120384/28A RU2429449C1 (ru) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010120384/28A RU2429449C1 (ru) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2429449C1 true RU2429449C1 (ru) | 2011-09-20 |
Family
ID=44758751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010120384/28A RU2429449C1 (ru) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2429449C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540939C2 (ru) * | 2013-05-24 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ФГБОУ ВПО "СГГА") | Способ определения координат контрольной точки объекта с применением наземного лазерного сканера |
-
2010
- 2010-05-20 RU RU2010120384/28A patent/RU2429449C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540939C2 (ru) * | 2013-05-24 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ФГБОУ ВПО "СГГА") | Способ определения координат контрольной точки объекта с применением наземного лазерного сканера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102252637B (zh) | 一种大型法兰平面度检测方法 | |
| US10191183B2 (en) | Method of constructing digital terrain model | |
| González-Jorge et al. | Standard artifact for the geometric verification of terrestrial laser scanning systems | |
| Kersten et al. | Methods for geometric accuracy investigations of terrestrial laser scanning systems | |
| CN106468544B (zh) | 基于光电自准直仪的卫星高精度测角方法 | |
| CN104457688B (zh) | 卫星上批量设备姿态角度矩阵的高精度自动化测量装置 | |
| CN203824548U (zh) | 一种桥梁结构砼表面观测区面积测定仪 | |
| CN105737799A (zh) | 一种桥墩立柱垂直度的检测方法 | |
| Vivat et al. | A study of devices used for geometric parameter measurement of engineering building construction | |
| Morse et al. | Dynamic testing of laser trackers | |
| RU2429449C1 (ru) | Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером | |
| US10514464B2 (en) | Portable prism receiver and improved portable GPS receiver and measurement method using same | |
| El-Ashmawy | Accuracy, time cost and terrain independence comparisons of levelling techniques | |
| Chen et al. | Accuracy Improvement Method of a 3D Laser Scanner Based on the D‐H Model | |
| Zámečníková et al. | Influence of the incidence angle on the reflectorless distance measurement in close range | |
| D’Amelio et al. | Close range photogrammetry for measurement of paintings surface deformations | |
| Barazzetti et al. | Laser tracker technology for static monitoring of civil infrastructure | |
| RU2423664C2 (ru) | Способ центрирования измерительного прибора и устройство для его осуществления | |
| RU2429450C1 (ru) | Способ определения погрешности измерения расстояний наземным лазерным сканером | |
| Bručas et al. | Theoretical aspects of the calibration of geodetic angle measurement instrumentation | |
| Altyntsev et al. | Application of Laser Scanning in the REDUS Layout | |
| Urban | DETERMINING OF PLATE FLATNESS | |
| Bručas et al. | Limited accuracy reference free angular position determination | |
| Spasov | METHOD FOR BUILDING A WORKING GEODETIC NETWORK OF REFLECTIVE MARKS FOR CONSTRUCTION NEEDS: METHOD FOR BUILDING A WORKING GEODETIC NETWORK OF REFLECTIVE MARKS FOR CONSTRUCTION NEEDS | |
| Uakhitov | Analysing deformations using laser scanning in Astana |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180521 |