徕卡TS30全站仪测量精度测试与分析.pdf

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1、2(115年4月地理空间信息Apr．，20I5第13卷第2期GEOSPATIALIN1()RMAT10NVoI．13．NO．2徕卡TS30全站仪测量精度测试与分析覃泽颖，黄鹰，李保，唐诗华(1．桂林好测信息科技有限公司，广西桂林541004；2．桂林理11-大学测绘地理信息学院，广西桂林541004)摘要：简述了徕卡测量机器人TS30及其ATR功能，研究了在短距离情况下ATR角度的观测精度、测距精度与距离的关系。结果表明，ATR测角精度随距离的增加而下降．而测距精度比较稳定。关键词：测量机器人；TS30；A

2、TR；测距；精度中国分类号：Ii文献志鹃：!：文章号：1nll'J1：(GXD×10TS30全站仪是徕卡公司第4代高精度智能型全站一仪，其测距标称精度为()．6mm+1X10(有棱镜模式)、0：×2062652ram+2X10。‘’(无棱镜模式)；测角精度0．5”；ATR照准精度200nl优于1mm、1000nl优于2mill。自式中，a为角度中误差(”)，=、／耋垡；D动目标识别(ATR)系统是智能型全站仪所具备的一为测站至棱镜距离(ITI)；m为ATR的定位精度(11111)；种自动目标识别系统，在望远

3、镜同轴上安装ATR装置，为每次测量的角度(”)；0为角度真值(”)；为并发射红外光，被反射棱镜返回，CCD相机根据反射棱镜每次的移动量(mmo回的信号判断棱镜是否在视场内。如果视场内无棱镜，在约4in的距离下测量角度．测量数据见表1．则在马达的驱动下进行螺旋式搜索。一旦搜索到目标，茛14in距离火棱镜测数CCD阵列就会将光信号转换为影像，通过图像处理算法计算出图像中心，也就是棱镜中心Illo全站仪在马达驱动下转向棱镜，并自动精确定位棱镜中心的位置l2j。1TS30ATR精度测试ATR精度测试可以使用多种方式

4、，如通过测量的点位中误差来衡量ATR精度⋯，或通过测量控制网，利用角度闭合差来分析ATR精度D'4h本文使用棱镜移动量为参照，根据仪器测角的分辨率来分析ATR精度。实验方案：在距离仪器一定距离(大约41TI、3()nl、90m、150n1)安置精密移动平台，该平台在测微尺控制下能够使棱镜横向、纵向移动，精度达f1．01nlnl。平台的纵轴对着全站仪方向，将棱镜置于平台上，在横向作微小移动，每次移动1个固定值，如0．1mnl。通过这个移动量和仪器到棱镜的距离，算出棱镜偏移的角度，设该角度为真值比较每次测量的角

5、度与真注：仪器到棱镜的距离为38n1。角度真值0=5．42值，分析ATR的精度每移动一次使用盘左盘右测距离为4111左右时，得出的角度中误差为(1．734”量3个测回，3个测回的测量过程由软件控制。实验分可得3个测回的ATR定位精度为0．01mnl，则1个测别对大棱镜(棱镜常数为())和小棱镜(棱镜常数为回的ATR定位精度为0．()1×／3=(1．017nlnl、17．5n1n1)进行测试同理，在3011、9()111、150m巨离做同样的测ATR精度的计算公式：试．由于数据量大，在此不列出。在3O111距

6、离时每次收稿日期项目来源·146·地理空间信息移动量仍为0．1111111，但随着距离增大，为保证ATR能够识别棱镜的微小移动，每次移动量应增大，所以在90nl和1501"11距离下，每次移动量分别为0．21111、0．5mn1数据统计结果如表2，ATR精度与距离关系见图1距离／m1洲回ATI／精度／ram40．()17300．()q2900．244150()．527犬棱镜ATR精度注：仪器到棱镜的距离为89．9m。从表4可以看出，相邻2次距离的差值基本能够反映出棱镜的移动量，说明测距的灵敏度很高。根据实验

7、数据统计大棱镜与小棱镜测距中误差与距离的关系，如表5。距—丽由于数据量大，小棱镜测量数据在此不列出，测量小棱镜的ATR精度统计如表3，ATR精度与距离的实验数据表明，在短距离情况下，TS3{}测距精度关系如图2较高，受距离影响不大，测距精度比较稳定。3结语离／hi1测同Aq’R精度／mm40．0I47TS30的ATR精度随距离的增加而下降，一般观3O0．1900．192测条件下，在150nl范围内可以获得较高的精度，在l5O0．72g观测中除了避免ATR功能受距离的不利影响外，不良小棱镜ATR精度气象条件的

8、影响也不可忽视TS30长距离的测量精度有待进一步研究。参考文献⋯朱顺平，薛英．ATR的X-作原理、校准及检测IJ]北京测绘．2005(3)：26—29【2l梁远博基于测量机器人ATR功能观测精度的实验研究Ujl长春理工大学学报，2009，402)：168-184f31孙景领，黄腾，邓标TCA20{)3全站仪自动识别系统ATR的实测三维精度分析⋯．测绘工程，2IlI17，16(3)：48-51[4l黄腾，陈光保，张