基于不同观测环境下徕卡TCA2003测量机器人ATR性能分析

王耀国，郭腾龙

(1.洛阳市规划建筑设计研究院有限公司，河南 洛阳 471000； 2.河南水利与环境职业学院，河南 郑州 450000)

1 引 言

测量机器人是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并且获取其角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型全站仪[1]。自动目标识别(下文简称ATR)系统是智能型电子全站仪所具有的一种自动识别系统[2]，TCA2003将程序操控的TPS系统和CCD技术有机地结合起来，通过通讯和激光实现了测量的全自动化，是一个集测距、照准、目标分别识别跟踪、测角、记录等多种功能于一身的综合平台[3]，经过测量机器人的望远镜向目标棱镜发射红外光束，棱镜反射形成的光点照射到测量机器人的CCD传感器，通过感应与传感器中心的相对位置关系，计算目标棱镜的水平方向值和垂直角。

TCA2003测量机器人的测角标称精度为±0.5″，ATR功能的搜索范围为 200 m，标称精度为 ±1 mm[8]。影响ATR测量精度的因素有很多，除了取决于CCD阵列的分辨率，ATR的照准差以及仪器的轴系误差等内部因素外[4]，还取决于测量的条件主要包括大气因素、场景因素、传感器与平台特性[5]。本文以TCA2003测量机器人为例，研究不同观测环境下徕卡TCA2003测量机器人ATR性能，通过测试观测环境、观测背景和棱镜的视场方位对ATR功能的影响，并将测量机器人ATR功能测量得出的数据与人工测量的数据相比较，提出相关注意事项，为实际工作提供有益的借鉴。

2 自动目标识别(ATR)技术

如图1所示[6]，TCA2003测量机器人的照准部中安装了一个电荷耦合器件图像传感器阵列(Charge Coupled Device，简称CCD阵列)。……