激光干涉测距三维秩亏网的拟稳平差

激光跟踪仪采用激光干涉测距原理,其测距精度远远高于测角精度。利用激光跟踪仪的高精度激光干涉测距值,构成空间三维激光干涉测边网,可以消除测角误差对空间点位的影响,大幅度提高三维点坐标精度。由于激光干涉测距三维网存在数亏问题,且整网控制点的稳定性不同,因此采用秩亏自由网平差模型,分别以测站点和定向点为拟稳点对测量数据进行平差解算。平差结果表明,在拟稳点选择合理的情况下,空间点三维坐标平差值反算的距离与测量距离的差值优于±10μm;点位误差可以优于±20μm。     

利用激光干涉测距三维网的加权秩亏自由网平差

激光跟踪仪在激光干涉测距模式下,其测距精度要远远高于测角精度,利用极坐标测量的空间点坐标精度主要受测角误差的影响,利用激光跟踪仪的高精度激光干涉测距值构成空间三维激光干涉测边网,消除测角误差对空间点位的影响,采用基于重心基准的加权秩亏网平差模型进行整网平差。定向点坐标近似值采用极坐标方法确定,测站中心坐标近似值采用距离后方交会解算,通过附加约束矩阵精密求解测站点和定向点的三维坐标值。实际计算结果表明,该模型在12m测量范围内将激光跟踪仪的点位精度由87μm(标称值)提高到了27μm。     

L evenberg-M arquardt 算法在空间三维测边网中的应用

高精度三维坐标控制网是进行空间大尺寸精密坐标测量的基础,在对大尺寸机构和大型设备的安装、调试、监测过程中发挥着至关重要的作用。现阶段,激光测距的精度可达微米级,因此,利用激光测距可建立高精度的三维控制网。与边角网中点位精度受测角和测距精度两者的影响不同,三维测边网中点位精度仅受测距误差的影响。为了建立全局的精密三维控制网,文中基于激光测距建立了三维测边网整体平差模型,解算出测站点与定向点坐标,并利用Levenberg-Marquardt(LM)优化算法根据距离前方交会原理对三维网进行优化。经实验验证,优化算法提高了定向点的精度。     

激光干涉测量三维点坐标的PDOP模型研究和应用

激光跟踪仪的激光干涉测距精度可以达到0.5μm/m,利用激光干涉精密距离测量值可以建立高精度的三维控制网,点位误差受到测站点和定向点的空间几何分布影响。建立三维位置几何精度衰减因子模型,可以计算空间点的三维坐标测量精度随着空间位置的变化,估算激光干涉三维测距网的先验精度信息,避免不利测量位置,提高空间点测量精度。本文基于激光干涉三维测距网PDOP值计算模型,仿真计算了PDOP值的空间分布等值线模型,分析了体积值与PDOP值和点位误差的关系,并对实际算例进行了解算。     

大尺寸高精度三维控制网技术探讨

空间大尺寸机构的位置和姿态测量是诸多领域中不可或缺的必要环节。而传统的一维测量技术在精度、范围和速度上已经无法满足越来越高的需求,因此必须探索新的测量技术和方法。激光跟踪仪的单站坐标测量精度在局部范围内能够达到几十个微米量级,如果要在大尺度空间内同样实现该坐标测量精度,则需要建立全局的精密三维控制网。为了解算控制点全局坐标以及测站的位置和姿态参数,文中基于边角观测值和坐标转换模型建立了激光跟踪仪三维边角网整体平差模型。平差过程中,为了削弱激光跟踪仪测角误差的影响,建立了合理的角度和距离观测值权矩阵,为高精度距离观测值赋予较大的权值,从而对其进行约束。将该方法应用于宝钢不锈钢冷轧厂生产线的安装检测和轧辊轴线平行度测量,基于激光跟踪仪自由设站理论实现大尺寸精密三维控制网的建立,取得了良好效果。     

自由测站法在高速铁路CPⅢ平面网测量中的应用

在高速铁路的建设中,精密工程测量至关重要.而高速铁路测量的核心技术之一—高精度的CPⅢ平面网测量,由于控制点地理位置的限制,采用常规控制测量方法难以建立.因此,需要研究不在控制点上设站仍然可以建立高精度CPⅢ平面网的方法,而自由测站法能够很好地满足建网要求.介绍利用自由测站法进行CPⅢ平面网的建立原理、平差计算和精度评定等,通过对自由测站法的研究及高速铁路工程案例的分析,得出运用自由测站法能够建立高精度的CPⅢ平面网的结论.     

大尺寸激光跟踪仪三维控制网平面精度研究

在简单介绍激光跟踪仪三维控制网测量原理的基础上,结合北京正负电子对撞机的实际测量数据,研究了大尺寸条件下激光跟踪仪三维控制网的平面测量精度,指出基于激光跟踪仪的三维控制网可取得优于0.1mm的相对精度。在直线形控制网中,由于高精度的跟踪仪测距发挥主要作用,所以点位绝对精度约为0.3mm(1s);而在环形控制网中,跟踪仪的测角对测量精度影响显著,点位绝对精度约为0.5mm(1s)。     

自由设站法在点云拼接中的应用

为方便三维点云数据的统一管理和工程应用,需要为其提供统一的坐标基准。在数据采集阶段,对于在控制点可通视的测区内,可利用后视定向的方法完成点云扫描测量工作。针对控制点无法通视的测区,本文提出基于全站仪三维自由设站控制测量的方法,建立间接设站点平差模型并进行平差,进而解算标靶点坐标,利用标靶将扫描点转换到绝对坐标系中。试验结果表明:标靶坐标的测量精度和点云拼接的精度符合要求。在测区观测条件不好的情况下,自由设站法的应用为点云拼接提供了一种可行的方法。     

地面三维激光扫描仪的精度评定方法研究

地面三维激光扫描仪所获取的点云定位精度,在实际应用中需要便捷的精度评价手段。本文研究利用精密仪器建立高精度的室内检测场,用Trimble-TX8型三维激光扫描仪进行扫描,通过与高精度控制点对比,快速地对扫描仪的测距、测角、点位精度进行分析和评定,得到仪器实际环境下的测量精度。本研究亦可为其他三维激光扫描仪的精度评定提供经验和借鉴。     

全站仪中间法三角高程测量精度分析及应用研究

通过电磁波测距三角高程测量建立高程控制网,可以大大提升野外测量效率。在三角高程测量基本原理的基础上,为消除仪器高、目标高量取等误差,进一步提高测量精度和应用领域,本文分析了高精度全站仪中间自由设站法三角高程测量的工作原理,根据误差传播定律推导了高程测量误差传播公式,分析了测距误差、测角误差和大气折光系数误差对高差测量精度的影响。通过实验数据,证明在适当控制视距和竖直角大小的情况下,其测量精度可以有条件地达到二等水准测量精度。在我国高速铁路建设中,该方法广泛应用于桥下水准基点、桥上CPⅢ控制点之间的高程传递,操作灵活方便,降低了外业劳动强度,取得了良好的效果。伴随全站仪精度和可靠性的不断提升,该方法应用前景广阔。     

地面三维激光扫描仪测距测角精度分析

地面三维激光扫描仪的测量精度主要由扫描仪的测距测角精度决定。以VZ-400型扫描仪为例设计实验,运用基线比较法得到其测距精度为2 mm;通过建立测角误差模型得到其测角精度为1.5"。研究结果表明,在一定条件下,VZ-400型扫描仪的测距测角精度均符合仪器的标称精度。     

Helmert空间自由设站在高铁轨道基准点测定中的应用

针对高速铁路轨道基准点测量工作中的自由设站问题,提出了一种利用方差分量估计理论高精度解算空间自由设站三维坐标的方法;推导了基于Helmert的全站仪自由设站三维间接平差模型以及线性化误差方程的严密公式,将其应用于高速铁路轨道基准点的测定,并详细介绍了工作流程。通过计算与分析发现,基于Helmert的自由设站三维间接平差模型是正确的,将其应用于高速铁路轨道基准点的测定工作是可行的。     

高分七号卫星立体影像与激光测高数据联合区域网平差

提高稀少甚至无地面控制点的区域网平差精度,是实现境外和外业测控困难区域高精度测图的核心问题之一,也是主要的技术难点。为了充分利用高分七号激光测高数据与立体影像同步获取、相对精度较高、高程精度极高的特点,充分发挥足印影像作用,提出了一种激光测高数据辅助的高分七号卫星立体影像区域网平差方法。通过足印影像实现了激光高程控制点在立体影像上的自动量测,利用其极高的高程精度对区域网立体影像进行高程控制,经过联合区域网平差实现区域网影像高程精度提升。通过覆盖不同地形类型的山东测区激光测高数据与立体影像联合平差实验表明,仅使用激光测高数据作为高程控制,实验区高程中误差可由原始7.97 m提高到0.79 m,高程最大误差优于1.5 m,高程精度改善明显。     

测边锁的展开系数平差

随着物理测距仪器的迅速发展,物理测距网的布设愈来愈多。例如,用激光测距仪测设大地网代替测角网或测设高精度工测专用控制网,用红外测距仪测设低等控制或图根测边网。特别在地震战线,物理测距网的布设很广泛,利用重复测量边长的微小变化以研究地震前后的地壳水     

特种设备安装平面控制网建立方法

结合特种设备安装控制网建立过程,讨论由该工程精度要求推出的精密平面控制网精度指标,详细介绍采用自由测站测量技术建立精密平面控制网的测量方法和数据处理过程。通过平差结果分析,验证采用自由测站测量技术建立精密平面控制网的可行性,对同类高精度工程控制网的建立具有一定指导作用。     

利用工业全站仪的三维控制网布设与精度分析

为满足设备±1.0 mm的定位精度要求,必须建立点位精度不大于±0.3 mm的三维工程控制网。通过某核电工程建立设备安装精密控制网的实践,找到了一种使用高精度工业全站仪建立高精度三维控制网的方法,阐述了三维控制网布设方案,并从精度和可靠性指标对测量平差结果进行了分析,说明在环境较为复杂的工程领域,可以做到建立亚毫米级精度的控制网。     

大型DRAP轧钢辊系精密控制测量及检测

不绣冷轨带钢(DRAP)轧钢辊系的几十个不同类型的辊分布在约600 m的长度上,最大高差达10 m。实现对各个轧钢辊的检测是确保安全生产的重要前提,检测工作具有测量精度高、测量难度大、测量空间狭窄等缺点。本文基于激光跟踪仪任意姿态下的三维边角网平差模型并顾及边角合理赋权,在狭长空间内建立高精度的首级三维控制网,通过激光跟踪仪任意姿态自由设站模型,依次检测各个轧钢辊的平行度、水平度等参数,以此为基础进行各个轧钢辊的精密调整以满足设计要求,对于DRAP轧钢辊系的安全生产具有重要意义。     

厦门市1∶500数字测图工程GPS控制测量的方法与实践

GPS在各等级控制测量中已得到广泛应用,因而已基本取代传统方法而成为建立各级平面控制网的主要手段。以2015年厦门市1∶500全野外数字化测图工程控制测量为例,采用GPS控制测量的方法,建立测区首级平面控制网,具有高效率、高精度、多功能、全天侯、操作简便等优点,经过三维无约束平差和二维约束平差,控制点精度完全满足规范要求,并指出了GPS测量应注意的问题。     

静态GPS控制测量基线精度统计分析

如何提高基线的精度,是GPS控制测量理论与方案设计实践中必须考虑的关键问题之一.运用在豫东地区1 800 km2区域航磁异常查证项目中所施测的E级GPS控制网中的大量基线,通过不同方案自由网平差后的基线相对精度数据的统计分析,揭示基线精度与框架网及端点重复设站数之间的关系,提出在大区域GPS控制测量中,不必设置框架网以及基线精度与端点重复设站数密切关联的实践证据,为大区域GPS控制网的建立提供了有益的借鉴.     

激光跟踪仪结合全站仪的三维控制网测量及其精度分析

激光跟踪仪测角精度较低,不适宜单独实施三维控制网测量。针对这种现状,本文从理论上分析了激光跟踪仪结合全站仪进行三维控制网测量的合理性,并在上海软X射线FEL装置安装三维控制网测量中对这一方法进行验证。实验结果表明,本文采用的方法具有较高的精度和效率,控制网总体网点误差0.03mm,平均网点误差0.02mm,X、Z轴中误差均0.09mm,满足上海软X射线FEL装置精密安装要求。同时,该法弥补了激光跟踪仪测角精度不高的缺陷,因此不失为一种提高三维控制网精度的有效方法,也为类似控制测量的施展提供了一个新的技术视点。