[发明专利]提高激光跟踪仪测量精度的方法和装置

权利要求书

1.一种提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于包括：

基于长度标准装置对激光跟踪仪进行标定，获得标定点的观测量并计算得到标定点观测量的改正数及观测量平差值的精度；

根据标定点的观测量、标定点观测量的改正数以及标定点观测量平差值的精度对目标点的观测量进行插值改正，获得目标点观测量的改正数；

将目标点的观测量与目标点观测量的改正数相加，获得目标点改正后的观测量。

2.如权利要求1所述的提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于，标定点观测量的改正数以及观测量平差值的精度的计算方法如下：

建立标定点观测量的函数模型和随机模型，结合函数模型和随机模型，依据最小二乘原理得到观测量的改正数方程及观测量平差值的方差阵，将标定点的观测量代入观测量的改正数方程和观测量平差值的方差阵分别得到标定点观测量的改正数和标定点观测量平差值的精度。

3.如权利要求2所述的提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于，结合函数模型和随机模型，依据最小二乘原理还得到观测量的后验方差阵。

4.如权利要求2所述的提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于，所述建立标定点观测量的函数模型包括建立激光跟踪仪仪器坐标系、全局坐标系、激光干涉仪坐标系；引入方位角W进行激光跟踪仪仪器坐标系与全局坐标系的转换，引入旋转角R进行全局坐标系与激光干涉仪坐标系的转换。

5.如权利要求1所述的提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于，目标点观测量的插值改正计算方法如下：

以激光跟踪仪仪器坐标系的原点为球心，构建一个球体，将标定点和目标点映射在这个球体表面上，对目标点的水平方向观测量进行插值，选取其周围相邻的且其水平方向观测量的平差值的精度比先验精度高的标定点进行插值计算，得到目标点水平方向观测量的改正数；

同理，对目标点的天顶距观测量进行插值，得到目标点天顶距观测量的改正数。

6.如权利要求1-5任一所述的提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于，获得标定点观测量的方法如下：

将长度标准装置的激光干涉仪固定在长度标准装置上，将激光跟踪仪稳固架设，长度标准装置的激光干涉仪反射镜和激光跟踪仪的反射镜固定于长度标准装置的运动平台上，使长度标准装置的运动平台在长度标准装置的导轨上运动，在运动路径上选取复数个停留点作为标定点，激光干涉仪对标定点测量获得长度观测量，激光跟踪仪对标定点测量，获得水平方向观测量、天顶距观测量、边长观测量；变换激光跟踪仪的架设方向和/或位置，重复上述测量步骤，使激光跟踪仪的水平方向观测量覆盖0°-360°范围、天顶距观测量覆盖0°-180°范围、边长观测量覆盖激光跟踪仪测量半径。

7.根据权利要求6所述的提高激光跟踪仪测量精度的方法，其特征在于，激光跟踪仪对标定点的测量方法为：

水平测量标定：长度标准装置水平放置，激光跟踪仪距离长度标准装置至少2m远，其稳固架设在长度标准装置中部位置；激光跟踪仪对标定点进行测量获得标定点的观测量；

垂直测量标定：长度标准装置垂直放置，激光跟踪仪距离长度标准装置至少2m远，其稳固架设在长度标准装置中部位置；激光跟踪仪对标定点进行测量获得标定点的观测量；

纵向测量标定：长度标准装置水平放置，激光跟踪仪稳固架设在长度标准装置的端头；激光跟踪仪对标定点进行测量获得标定点的观测量。

对角线测量标定：长度标准装置与地面成45°夹角倾斜放置，激光跟踪仪距离长度标准装置至少2m远，其稳固架设在长度标准装置中部位置；激光跟踪仪对标定点进行测量获得标定点的观测量。