一種激光跟蹤儀移站精度檢查及補(bǔ)償方法
【專利摘要】一種移站精度檢查及補(bǔ)償方法，對(duì)激光跟蹤儀進(jìn)行即時(shí)修正，修正碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度精度，減小多站位測量時(shí)的誤差。包括以下步驟移站精度檢查和移站精度補(bǔ)償。通過模擬現(xiàn)場大型工裝測量的特點(diǎn)，提出激光跟蹤儀移站精度檢查和補(bǔ)償方法，解決了工裝多站位測量時(shí)，所引入的測量誤差難以發(fā)現(xiàn)的問題，并通過補(bǔ)償校準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行修正，避免了誤差對(duì)測量結(jié)果的誤判。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測量設(shè)備的現(xiàn)場測試與校準(zhǔn)領(lǐng)域，特別是激光跟蹤儀的移站精度檢查 和補(bǔ)償方法。 一種激光跟蹤儀移站精度檢查及補(bǔ)償方法

【背景技術(shù)】
[0002] 激光跟蹤儀在現(xiàn)場對(duì)大型設(shè)備和工裝進(jìn)行測量的過程中往往需要多次移動(dòng)站位， 并進(jìn)行多角度多站位的數(shù)據(jù)測量和采集。在測量時(shí)，由于數(shù)據(jù)點(diǎn)漂移以及激光跟蹤儀碼盤 轉(zhuǎn)動(dòng)角度精度的影響，激光跟蹤儀在不同站位的測量精度是有差別的。尤其是進(jìn)行長距離 大角度測量時(shí)，累計(jì)誤差可達(dá)〇. 20mm以上，而且這個(gè)誤差在測量過程中極難被發(fā)現(xiàn)，對(duì)精 密測量來說，這樣的誤差將造成對(duì)整個(gè)測量結(jié)果的誤判，使產(chǎn)品存在重大的質(zhì)量隱患。因 此，測量大型工裝時(shí)，需要能夠在現(xiàn)場對(duì)激光跟蹤儀的移站測量精度進(jìn)行檢查，以確保移站 測量后，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服激光跟蹤儀對(duì)大型設(shè)備和工裝多角度多站位測量中的誤差，本發(fā)明提出了 一種快速有效的現(xiàn)場移站精度檢查和補(bǔ)償方法，對(duì)激光跟蹤儀進(jìn)行即時(shí)修正，減小測量時(shí) 的誤差，保證測量數(shù)據(jù)的可靠。
[0004] 一種激光跟蹤儀移站精度檢查及補(bǔ)償方法，包括以下步驟：
[0005] 1)移站精度檢查：設(shè)置兩個(gè)相距約10m的固定目標(biāo)，將激光跟蹤儀擺放在兩個(gè)固 定目標(biāo)所連成的直線上并且遠(yuǎn)離兩個(gè)固定目標(biāo)，激光跟蹤儀分別在前視(激光跟蹤儀〇°位 置）和后視(激光跟蹤儀自0°位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°位置）方向測量兩固定目標(biāo)間的距離值，每個(gè) 方向各測量三組值并記錄下來；將激光跟蹤儀移動(dòng)至兩固定目標(biāo)中間位置，并且使激光跟 蹤儀擺放位置與兩固定目標(biāo)成一定角度，分別在前視和后視方向測量兩固定目標(biāo)間的距離 值，每個(gè)方向也測量三組值，將所得到的12組距離值進(jìn)行比較，以最大值減去最小值記為 移站精度檢查誤差，當(dāng)誤差在lOppm以內(nèi)時(shí)可以認(rèn)為移站精度合格。
[0006] 2)移站精度補(bǔ)償：當(dāng)誤差超過lOppm，對(duì)激光跟蹤儀直線方向、水平方向、垂直方 向進(jìn)行補(bǔ)償校準(zhǔn)。在一條直線上布置3個(gè)與激光跟蹤儀等高的固定目標(biāo)，激光跟蹤儀沿著 直線從后視至前視，從近處至遠(yuǎn)處，測量所述3個(gè)直線位置上的目標(biāo)，將測量值輸入計(jì)算機(jī) 用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行直線方向補(bǔ)償；圍繞激光跟蹤儀均布16個(gè)以激光跟蹤儀為圓心的目標(biāo)， 逆時(shí)針測量圓周上16個(gè)目標(biāo)位置，將測量值輸入計(jì)算機(jī)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行水平方向補(bǔ)償； 在垂直于地面的直線上設(shè)置9個(gè)目標(biāo)，激光跟蹤儀從高處至低處依次進(jìn)行目標(biāo)測量，將測 量值輸入計(jì)算機(jī)用計(jì)算機(jī)軟件完成垂直方向補(bǔ)償。
[0007] 本發(fā)明通過模擬現(xiàn)場大型設(shè)備和工裝測量的特點(diǎn)，提出激光跟蹤儀移站精度檢查 方法，能夠快速發(fā)現(xiàn)多站位測量時(shí)，所引入的測量誤差，并通過對(duì)三個(gè)方向數(shù)據(jù)的補(bǔ)償，消 除了測量誤差。
[0008] 以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是激光跟蹤儀示意圖，前視(激光跟蹤儀0°位置）和后視(激光跟蹤儀自0° 位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°位置）
[0010] 圖2是激光跟蹤儀移站精度檢查示意圖
[0011] 圖3是直線方向補(bǔ)償示意圖
[0012] 圖4是水平方向補(bǔ)償示意圖
[0013] 圖5是垂直方向補(bǔ)償示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0014] 在測量現(xiàn)場用激光跟蹤儀進(jìn)行多角度多站位測量時(shí)，首先進(jìn)行精度檢查，其具體 方法見如下步驟。
[0015] 1.激光跟蹤儀移站精度檢查
[0016] 具體步驟：（1)連接測試好激光跟蹤儀，打開測量軟件，完成儀器初始化程序；（2) 設(shè)置兩個(gè)穩(wěn)定的固定目標(biāo)，如圖2所示，并將跟蹤儀放置在兩個(gè)目標(biāo)連線的直線上，且距離 最近目標(biāo)大于2m處；（3)從前視方向測量兩固定目標(biāo)點(diǎn)距離值，記錄三組測量結(jié)果；（4)將 激光跟蹤儀旋轉(zhuǎn)180°，即后視方向，測量兩固定目標(biāo)點(diǎn)的距離值，記錄三組測量結(jié)果；（5) 將激光跟蹤儀移動(dòng)至兩固定目標(biāo)點(diǎn)的接近中央位置，并與兩目標(biāo)點(diǎn)成一定的角度。（6)前視 測量兩固定目標(biāo)點(diǎn)的距離值，記錄三組測量結(jié)果；（7)將激光跟蹤儀旋轉(zhuǎn)180°，即后視方 向，測量兩固定目標(biāo)點(diǎn)距離值，記錄三組測量結(jié)果；（8)將12組距離測量值進(jìn)行比較，以最 大值減去最小值記為移站精度檢查誤差，如果誤差在lOppm以內(nèi)，認(rèn)為檢查誤差合格，可以 繼續(xù)進(jìn)行測量。如果檢查誤差超過lOppm，就需要進(jìn)行校準(zhǔn)補(bǔ)償。
[0017] 2.激光跟蹤儀精度校準(zhǔn)補(bǔ)償
[0018] 具體操作步驟：（1)連接測試好激光跟蹤儀，打開校準(zhǔn)軟件，完成儀器初始化程 序；（2)按照?qǐng)D3所示，布置3個(gè)與激光跟蹤儀等高的固定目標(biāo)位置，靠近激光跟蹤儀近點(diǎn) 目標(biāo)距離儀器約0. 4m，遠(yuǎn)點(diǎn)目標(biāo)距離儀器大于7m，從后視至前視，從近處至遠(yuǎn)處，測量3個(gè) 直線目標(biāo)位置；（3)按照?qǐng)D4所示，在一個(gè)圓周上均勻布置16個(gè)與激光跟蹤儀等高的固定 點(diǎn)目標(biāo)，且目標(biāo)距離儀器約2m，從前視方向開始，按逆時(shí)針方向分別測量16個(gè)目標(biāo)位置； (4)按照?qǐng)D5所示，在垂直方向，從高至低均勻布置9個(gè)固定點(diǎn)目標(biāo)位置，俯仰最大角度 45°，從上至下分別測量9個(gè)位置；（5)通過軟件計(jì)算所測28個(gè)位置的測量數(shù)據(jù)，將計(jì)算結(jié) 果補(bǔ)償進(jìn)激光跟蹤儀系統(tǒng)文件中，完成直線方向、水平方向、垂直方向補(bǔ)償。
【權(quán)利要求】
1. 一種激光跟蹤儀移站精度檢查及補(bǔ)償方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 移站精度檢查：設(shè)置兩個(gè)相距約l〇m的固定目標(biāo)，將激光跟蹤儀擺放在兩個(gè)固定目 標(biāo)所連成的直線上并且遠(yuǎn)離兩個(gè)固定目標(biāo)，激光跟蹤儀分別在前視(激光跟蹤儀0°位置） 和后視(激光跟蹤儀自0°位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°位置)方向測量兩固定目標(biāo)間的距離值，每個(gè)方向 各測量三組值并記錄下來；將激光跟蹤儀移動(dòng)至兩固定目標(biāo)中間位置，并且使激光跟蹤儀 擺放位置與兩固定目標(biāo)成一定角度，分別在前視和后視方向測量兩固定目標(biāo)間的距離值， 每個(gè)方向也測量三組值，將所得到的12組距離值進(jìn)行比較，以最大值減去最小值記為移站 精度檢查誤差，當(dāng)誤差在lOppm以內(nèi)時(shí)可以認(rèn)為移站精度合格； 2) 移站精度補(bǔ)償：當(dāng)誤差超過lOppm，對(duì)激光跟蹤儀直線方向、水平方向、垂直方向進(jìn) 行補(bǔ)償校準(zhǔn)。
2. 如權(quán)利要求1所述一種激光跟蹤儀移站精度檢查及補(bǔ)償方法，其特征在于所述步驟 2)移站精度補(bǔ)償包括以下步驟： 1) 直線方向補(bǔ)償：在一條直線上布置3個(gè)與激光跟蹤儀等高的固定目標(biāo)，激光跟蹤儀 沿著直線從后視至前視，從近處至遠(yuǎn)處，測量所述3個(gè)直線位置上的目標(biāo)，將測量值輸入計(jì) 算機(jī)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行直線方向補(bǔ)償； 2) 水平方向補(bǔ)償：圍繞激光跟蹤儀均布16個(gè)以激光跟蹤儀為圓心的目標(biāo)，逆時(shí)針測量 圓周上16個(gè)目標(biāo)位置，將測量值輸入計(jì)算機(jī)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行水平方向補(bǔ)償； 3) 垂直方向補(bǔ)償：在垂直于地面的直線上設(shè)置9個(gè)目標(biāo)，激光跟蹤儀從高處至低處依 次進(jìn)行目標(biāo)測量，將測量值輸入計(jì)算機(jī)用計(jì)算機(jī)軟件完成垂直方向補(bǔ)償。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK104061856SQ201410130923
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】張俊, 張剛, 丁建萍, 陳芳, 王迪 申請(qǐng)人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司