大空间坐标测量网络的现场实时标定方法

张红英， 余晓芬， 王 标

(合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院， 安徽 合肥 230009)

1 引 言

大空间坐标测量网络是一种分布式大尺寸测量设备，主要由若干测量基站组成，仅依靠距离信息即可根据多边法原理计算出距离交会点的空间坐标[1～4]。由于对测量基站的旋转精度及定位精度要求不高，且采用了相对成熟的激光脉冲绝对测距技术，单个测量基站的构建成本较低。另外，精度自适应的构建方法[5]还最大限度地优化了网络布局，减少了构建网络所需测量基站的数量，间接提高了网络的测量速度。上述因素使得网络的测量成本大大低于现有大尺寸测量设备，如室内GPS、激光跟踪仪等[6,7]。按精度自适应方法所得布局现场构建测量网络后，需首先标定出各个测量基站的空间坐标才能对工件待测点进行测量。另外，大尺寸测量的任务周期一般较长，干扰因素较多，需在测量过程中实时重新标定测量基站的坐标，以及时修正测量误差。因此，大空间坐标测量网络的现场、实时标定方法是网络构建的关键。

现有测距多边法坐标测量系统的标定方法主要有基于动点冗余测量和基于基站间距测量两种。前者要求系统包含N(N≥4)个跟踪测距基站(如文献[8]所叙述的系统)或在N个站位上依次进行测量(如文献[9]所叙述的系统)，其标定原理是每增加一个被测动点都会引入3个未知量，同时得到N个距离约束方程，当被测动点足够多时方程个数将超过未知量个数，超定方程组的最小二乘解即包含基站坐标信息[10]。……