《測地機(jī)器人》較全面、系統(tǒng)地論述了測地機(jī)器人(跟蹤全站儀)的測距、測角原理、誤差源及其檢定方法。主要包括全站儀的分類與發(fā)展現(xiàn)狀,最新測距、測角原理,系統(tǒng)偏差及其改正方法,動(dòng)態(tài)性能的檢定設(shè)備與方法、測地機(jī)器人的應(yīng)用,等等。《測地機(jī)器人》可供廣大計(jì)量檢定人員和測繪專業(yè)技術(shù)人員、研究人員學(xué)習(xí)參考;并可作為測繪專業(yè)大專院校、本科生、研究生的教材和參考書。
第1章 緒論
1.1 測距測角儀器的發(fā)展簡史
1.2 全站儀的分類與命名
1.3 測繪行業(yè)中自動(dòng)化測量技術(shù)的發(fā)展歷程
1.4 當(dāng)前測地機(jī)器人的現(xiàn)狀
1.5 測地機(jī)器人量值的溯源
第2章 測距原理
2.1 傳統(tǒng)的測距方法
2.2 瑞士徠卡公司的間接測相與間接測時(shí)技術(shù)
2.3 瑞士徠卡公司PinPoint測距技術(shù)
2.4 日本拓普康公司的測距系統(tǒng)
2.5 日本索佳公司的RED-tec測距技術(shù)
第3章 現(xiàn)代測角原理概述
3.1 絕對(duì)碼盤的測量原理概述
3.2 單圈碼盤的通用編碼原理及解碼方法
3.3 日本索佳公司儀器的編碼方法與解碼方法
3.4 日本拓普康公司的碼盤編碼方法
第4章 誤差源及系統(tǒng)誤差檢定
4.1 誤差源
4.2 檢定內(nèi)容
4.3 測距誤差及其改正方法
4.4 角度測量誤差源及其改正
4.5 360°反射棱鏡的結(jié)構(gòu)及其檢定
4.6 靜態(tài)目標(biāo)自動(dòng)照準(zhǔn)精度的檢定
4.7 測距精度的檢定
第5章 動(dòng)態(tài)定位的精度檢定
5.1 概述
5.2 動(dòng)態(tài)定位所涉及的數(shù)學(xué)模型
5.3 動(dòng)態(tài)性能檢定所需設(shè)備
5.4 動(dòng)態(tài)性能檢定方法與結(jié)果
第6章 測地機(jī)器人系統(tǒng)的集成與功能
6.1 測地機(jī)器人系統(tǒng)的主要部件
6.2 自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別(ATR)模式的實(shí)現(xiàn)
6.3 動(dòng)態(tài)測量數(shù)據(jù)的計(jì)算處理
第7章 實(shí)例應(yīng)用
7.1 自動(dòng)變形監(jiān)測系統(tǒng)
7.2 自動(dòng)化施工機(jī)械引導(dǎo)系統(tǒng)
7.3 自動(dòng)化隧道掘進(jìn)機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)
附錄A 基于時(shí)間參照系統(tǒng)的四維檢定
附錄B 免棱鏡測距問題
參考文獻(xiàn)
第1章 緒論
確定地面點(diǎn)的空間信息通常需要獲取空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)(z,y,z)。其中在全球定位系統(tǒng)GPS出現(xiàn)前,測量空間點(diǎn)之間的長度及角度是獲取平面坐標(biāo)(z,y)的主要手段。測繪儀器的發(fā)展與變革幾乎是圍繞著快速、精確地測量長度和角度展開的。
1.1 測距測角儀器的發(fā)展簡史
1.1.1早期的長程測距儀器 長度測量是人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然不可缺少的活動(dòng),是獲取待測點(diǎn)信息最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。歷史上人們曾一度采用測鏈、標(biāo)桿及標(biāo)準(zhǔn)尺去測量待定點(diǎn)之間的距離。
天文學(xué)家在17世紀(jì)初就已知道利用光束能夠測量兩點(diǎn)之間的距離。但利用電磁波進(jìn)行距離測量的研究則主要開始于第二次世界大戰(zhàn)之后。
從1938年起,在瑞典地理調(diào)查局工作的物理學(xué)家貝格斯特蘭(E.Bergsti’and)開始研究用克爾盒法取代旋轉(zhuǎn)齒輪法測量光速。為此他設(shè)計(jì)了這樣一套測量系統(tǒng):由儀器以一定頻率發(fā)射光脈沖,經(jīng)一定距離處的棱鏡反射后,儀器接收光脈沖后計(jì)算出光速。1947年,貝格斯特蘭將該套測量系統(tǒng)安置在相距6 km的基線上進(jìn)行光速測量,獲得的光速值為:299 793.1±0.2 km/s。
1948年8月,貝格斯特蘭在挪威首都奧斯陸舉行的國際大地測量學(xué)協(xié)會(huì)上發(fā)表了一篇論文,他建議采用與測量光速相逆的過程來測量未知距離。在參加這次會(huì)議之前,貝格斯特蘭要求瑞典AGA公司為他的光速測量儀安裝一個(gè)儀器殼。