一种基于点位测量的基准传递方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及导航领域，具体设及一种基于点位测量的基准传递方法。
【背景技术】
[0002] 在导航定位中，需要建立各种笛卡尔坐标系。利用基准镜来标记坐标方向基准是 一种常见的方式。在测量中，往往需要将方向基准在另外一个地方复现，该就需要用到基准 传递。
[0003] 现在普遍常见的基准传递方法是利用五棱镜进行两次垂直变换实现的，然而，五 棱镜的安装需要用到自准直仪及平行平晶等工具。该种方法对五棱镜的加工及安装要求很 高，且工装程序复杂。另外，也可W采用殷钢平晶配合自准直仪进行平行传递，但是该种方 法只适合近距离传递，远距离传递时殷钢平晶的变形带来的误差也较为明显。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种基于点位测量的基准传递方法，操作简单，且能够实 现远距离传递。
[0005] 一种基于点位测量的基准传递方法，包括在待传递位置处的第一基准镜和目标位 置处的第二基准镜，还包括；第一祀球、第二祀球和点位测量装置；
[0006] 步骤一、将点位测量装置置于既可观察到第一基准镜又可观察到第二基准镜的位 置处；将第一祀球放置于第一基准镜的反射镜面前方任意位置，通过点位测量装置观察第 一祀球并标记第一祀球坐标为Pi(X。y。Zi);第二将祀球放置于第二基准镜反射镜面前方 任意位置，通过点位测量装置观察第二祀球并标记第二祀球坐标为P2(X2, 72,Z2);
[0007] 步骤二、调整点位测量装置上的测量头，使之能够观察在第一基准镜中所呈现的 第一祀球的像，并标记第一祀球的像坐标为P/ (X/，yi'，Zi'），并W此获得第一基准镜的法 线方向为PiPi，= (Xi'-Xi'Yi'-yi'Zi'-Zi);
[000引步骤=、调整点位测量装置上的测量头，观察第二基准镜中所呈现的第二祀球的 像，并标记第二祀球的像坐标为(&'，72'，Z2'），并W此获得第二基准镜的法线方向为 ?2口2' = (X2'-X2，y2'-y2，Z2'-Z2);
[0009]步骤四、操作者判断是否P2P2' //PA'，若是，则完成基准传递，否则，调整第二基 准镜姿态，并返回步骤=。
[0010] 有益效果：
[0011]本发明依据镜面法线平行，镜面姿态必须为一致的原理，通过点位测量装置获得 其镜面的法线，进而通过调整镜面姿态，使得第一基准镜的法线与第二基准镜的法线平行， 实现基准的传递。该方法避免了由于现有技术中因五棱镜的安装复杂而导致难于实现基准 传递的情况，而且，由于本发明在基准传递过程中，只采用了祀球与点位测量装置，结构简 单，故其基准传递距离只因点位测量装置的性能决定，点位测量装置性能越高，传递距离越 远。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明方法实施示意图。
[0013] 其中，1-第一基准镜，2-第一祀球，3-第一祀球的像，4-第二基准镜，5-第二将祀 球，6-第二祀球的像，7-点位测量装置。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0015] 本发明提供了一种基于点位测量的基准传递方法，其思想在于：利用镜面法线平 行，镜面姿态必须为一致的原理，通过点位测量装置获得其镜面的法线，进而通过调整镜面 姿态，使其两基准镜的法线平行，达到基准镜姿态一致，实现基准传递的效果。由于本发明 采用的法线平行的原理实现基准的传递，其传递距离仅与点位测量装置7的性能有关，点 位测量装置7的观察范围越远，其基准传递距离越远。
[0016] 一种基于点位测量的基准传递方法，包括在待传递位置处的第一基准镜1、目标位 置处的第二基准镜4、第一祀球2、第二祀球5和点位测量装置7 ;
[0017] 步骤一、点位测量装置7置于既可观察到第一基准镜1又可观察到第二基准镜4 的位置处；其目的在于为避免由于点位测量装置7在测量过程中的移动而造成坐标系的不 统一。如图1所示，将第一祀球2放置于第一基准镜1的反射镜面前方任意位置，通过点位 测量装置7观察第一祀球2并标记第一祀球2在笛卡尔坐标系下的坐标为Pi(X。y。zi);第 二将祀球5放置于第二基准镜4的反射镜面前方任意位置，通过点位测量装置7观察第二 祀球5并标记第二祀球5在笛卡尔坐标系下的坐标为P2(X2, 72,Z2);
[001引步骤二、如图1所示，调整点位测量装置7上的测量头，首先观察在第一基准 镜1中所呈现的第一祀球的像3,并标记第一祀球的像3在笛卡尔坐标系下的坐标为 P/ (Xi'，y/，z/ )，并W此获得第一基准镜1的法线方向为PiPi' = (x/ -X。y/ -y。Zi' -Zi);
[0019] 步骤S、如图1所示，调整点位测量装置7上的测量头，观察第二基准镜4中所呈 现的第二祀球的像6,并标记第二祀球的像6在笛卡尔坐标系下的坐标为P2' (X2'，72'，Z2'）， 并W此获得第二基准镜4的法线方向为P2P2'=咕' -X2, 72' -72,Z2' -Z2);
[0020] 步骤四、操作者判断是否P2P2' //PiP/，其中，根据空间向量平行判定定理，即；若 两线平行
，则平行的原则。若相对向量之比为常数， 则平行，完成基准传递，否则，调整第二基准镜4姿态，并返回步骤=。通过调节第二基准镜 4的姿态，使得第二基准镜4的法线方向改变，一旦第二基准镜的法线方向与第一基准镜的 法线方向平行，则说明第二基准镜的姿态与第一基准镜的姿态相同，此时，第二基准镜位置 处的基准就是第一基准镜的基准，进而实现了基准在目标地的复现。
[0021] 综上所述，W上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于点位测量的基准传递方法，包括在待传递位置处的第一基准镜（I)和目标 位置处的第二基准镜（4)，其特征在于，还包括：第一靶球（2)、第二靶球（5)和点位测量装 置(7); 步骤一、将点位测量装置（7)置于既可观察到第一基准镜（1)又可观察到第二基准镜 (4)的位置处；将第一靶球（2)放置于第一基准镜（1)的反射镜面前方任意位置，通过点位 测量装置（7)观察第一靶球（2)并标记第一靶球（2)坐标为P 1U1, yi，Z1);第二将靶球（5) 放置于第二基准镜（4 )反射镜面前方任意位置，通过点位测量装置（7 )观察第二靶球（5 )并 标记第二靶球（5)坐标为P2(x2，y2，z 2); 步骤二、调整点位测量装置（7)上的测量头，使之能够观察在第一基准镜（1)中所呈现 的第一靶球的像（3)，并标记第一靶球的像（3)坐标为P/ (Xl'，yi'，Zl'），并以此获得第一基 准镜（1)的法线方向为 P1P/= (X^-X1, y/I1, Z1^z1); 步骤三、调整点位测量装置（7)上的测量头，观察第二基准镜（4)中所呈现的第二靶球 的像（6)，并标记第二靶球的像（6)坐标为P2'（x2'，y2'，z 2'），并以此获得第二基准镜（4)的 法线方向为 P2P2' =(x2' -x2, y2' _y2, z2' -Z2); 步骤四、操作者判断是否P2P2' //P1P/，若是，则完成基准传递，否则，调整第二基准镜 (4)姿态，并返回步骤三。
【专利摘要】本发明公开了一种基于点位测量的基准传递方法。使用本发明依据镜面法线平行，镜面姿态必须为一致的原理，通过点位测量装置获得其镜面的法线，进而通过调整镜面姿态，使得第一基准镜的法线与第二基准镜的法线平行，实现基准的传递。该方法采用的装置结构简单，传递距离远。避免了由于现有技术中因五棱镜的安装复杂而导致难于实现基准传递的情况。
【IPC分类】G01C25/00
【公开号】CN104949690
【申请号】CN201510340037
【发明人】罗涛, 杨宗元, 王春, 王雪豹, 王亚波, 黄蔚
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一九研究所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月18日