激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法与流程

1.本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法。


背景技术：

2.在一些大型长距离高精度设备测量过程中，受到激光跟踪仪测量距离的影响，如果仅仅采用激光跟踪仪依次转站的测量模式会造成测量误差持续累积，且随着测量距离的增加误差会成倍的增加。而仅仅采用全站仪进行测量时，受到其测距精度的影响又达不到设备测量精度的要求。
3.对比资料1：一种长距离轨道直线度和平整度的测量方法
4.本发明公开了一种长距离轨道直线度和平整度的测量方法，通过全站仪的参考线功能测量轨道各里程位置的中心点坐标值，直接得到各里程位置的直线度偏差值和平整度偏差值，再通过简单计算即可得到轨道的平整度和直线度，与该测量方法相比采用激光跟踪仪和全站仪联合测量的方法进行测量时其精度有显著提高。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，引入了全站仪进行总站控制测量，考虑到全站仪测距精度相对较低的问题，在布设控制网时，充分的利用了全站仪的测角的优势和激光跟踪仪测距精度高的优势，将测量误差降到最低，且不需要经过任何复杂计算即可完成长距离高精度设备的测量工作。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，包括如下步骤：
8.将全站仪架设到第一控制点，调平对中，照准第二控制点，将角度置零；
9.利用全站仪在两个控制点中间布设靶球座；
10.将激光跟踪仪架设在第一站，调平、校准、建立大地水平面后，将靶球分别放置在激光跟踪仪可测范围内靶球座，并进行取点测量，采用测点模式，且要将这些测量点投影到大地水平面上；
11.验证测量点的准确性，并利用第一站测量的大地水平面投影点，拟合一条直线；利用该直线和大地水平面建立坐标系；测量第一站范围内的设备直线度；
12.按照上述步骤进行第二站、第三站
……
测量；将所有转站测量数据进行汇总即完成测量工作。
13.进一步的，具体包括如下步骤：
14.(1)将全站仪架设到第一控制点，调平对中，照准第二控制点上的样冲点，将角度置零；
15.(2)利用全站仪在两个控制点中间每隔六米布设一个靶球座，保证将经纬仪靶球放在靶球座上并与靶球接触面接触时全站仪能够照准其中心点，以保证将靶球放在靶球座上并与靶球接触面接触时靶球的中心位置始终位于两个控制点的连线上；
16.(3)将激光跟踪仪架设在第一站，调平、校准、建立大地水平面后，将靶球分别放置在激光跟踪仪可测范围内靶球座上并与靶球接触面接触，并进行取点测量，并采用测点模式，且要将这些测量点投影到大地水平面上；
17.(4)验证测量点的准确性:首先将第一站所有投影到大地水平面的投影点，拟合一条直线，查看各测点的偏离直线的情况，发现两个以内测量点偏离直线大于0.5mm时，将偏离度较大的点去掉，重新拟合一条直线；
18.(5)利用该直线和大地水平面建立坐标系；
19.(6)测量第一站范围内的设备直线度；
20.(7)按照上述步骤继续进行第二站、第三站
……
的测量；
21.(8)将所有转站测量数据进行汇总即完成测量工作。
22.进一步的，所述靶球座使用胶水粘接固定。
23.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
24.本发明无需进行复杂的平差计算，测量精度高、准确可靠。
附图说明
25.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
26.图1为测量方案示意图；
27.图2为测量方案另一角度示意图；
28.图3为控制点和底座示意图；
29.附图中的标记：1.1-第一控制点；1.2-第二控制点；2-靶球座；3-激光跟踪仪；3-1-第一站；3-2-第二站；3-3-第三站；4-设备；5-样冲点；6-靶球接触面。
具体实施方式
30.下面结合附图1、2、3对技术方案的实施作进一步详细描述，以求更为清楚明白地闸述其结构和工作原理。
31.一种激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，具体实施方式是：
32.(1)将全站仪架设到第一控制点1.1，调平对中(与第一控制点1.1上的样冲点5对中)，照准第二控制点1.2上的样冲点5，将角度置零；
33.(2)利用全站仪在两个控制点1中间每隔六米布设一个靶球座2(使用胶水粘接)，保证将经纬仪靶球放在靶球座2上并与靶球接触面6接触时全站仪能够照准其中心点。这样就能够保证将靶球放在靶球座2上并与靶球接触面6接触时靶球的中心位置始终位于两个控制点1的连线上；
34.(3)将激光跟踪仪3架设在第一站3.1，调平、校准、建立大地水平面后，将靶球分别放置在激光跟踪仪可测范围内靶球座2上并与靶球接触面6接触，并进行取点测量，并采用测点模式，且要将这些测量点投影到大地水平面上；
35.(4)验证测量点的准确性:首先将第一站3.1所有投影到大地水平面的投影点，拟合一条直线，查看各测点的偏离直线的情况，发现两个以内测量点偏离直线大于0.5mm时，将偏离度较大的点去掉，重新拟合一条直线。需要说明的是激光跟踪仪(api)在40米范围内测距精度足够，能够保证在一站范围内测量7个靶球座2的坐标值，该方案有足够的多余观察点来保证测量精度；
36.(5)利用该直线和大地水平面建立坐标系；
37.(6)测量第一站3.1范围内的设备直线度；
38.(7)按照上述过程进行第二站3.2、第三站3.3
……
测量，激光跟踪仪3可以转站数量受到全站仪最大观测距离和测角精度的影响；
39.(8)将所有转站测量数据进行汇总即完成测量工作。
40.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，其特征在于，包括如下步骤：将全站仪架设到第一控制点，调平对中，照准第二控制点，将角度置零；利用全站仪在两个控制点中间布设靶球座；将激光跟踪仪架设在第一站，调平、校准、建立大地水平面后，将靶球分别放置在激光跟踪仪可测范围内靶球座，并进行取点测量，采用测点模式，且要将这些测量点投影到大地水平面上；验证测量点的准确性，并利用第一站测量的大地水平面投影点，拟合一条直线；利用该直线和大地水平面建立坐标系；测量第一站范围内的设备直线度；按照上述步骤进行第二站、第三站
……
测量；将所有转站测量数据进行汇总即完成测量工作。2.根据权利要求1所述的激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)将全站仪架设到第一控制点(1.1)，调平对中，照准第二控制点(1.2)上的样冲点(5)，将角度置零；(2)利用全站仪在两个控制点中间每隔六米布设一个靶球座(2)，保证将经纬仪靶球放在靶球座(2)上并与靶球接触面(6)接触时全站仪能够照准其中心点，以保证将靶球放在靶球座(2)上并与靶球接触面(6)接触时靶球的中心位置始终位于两个控制点的连线上；(3)将激光跟踪仪(3)架设在第一站(3.1)，调平、校准、建立大地水平面后，将靶球分别放置在激光跟踪仪可测范围内靶球座(2)上并与靶球接触面(6)接触，并进行取点测量，并采用测点模式，且要将这些测量点投影到大地水平面上；(4)验证测量点的准确性:首先将第一站(3.1)所有投影到大地水平面的投影点，拟合一条直线，查看各测点的偏离直线的情况，发现两个以内测量点偏离直线大于0.5mm时，将偏离度较大的点去掉，重新拟合一条直线；(5)利用该直线和大地水平面建立坐标系；(6)测量第一站(3.1)范围内的设备直线度；(7)按照上述步骤继续进行第二站(3.2)、第三站(3.3)
……
的测量；(8)将所有转站测量数据进行汇总即完成测量工作。3.根据权利要求1或2所述的激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，其特征在于，所述靶球座使用胶水粘接固定。

技术总结
本发明公开了一种激光跟踪仪和全站仪联合利用直线控制网进行长距离测量方法，用于长距离设备偏差检测，其是利用激光跟踪仪和全站仪进行联合测量，充分发挥了两种仪器各自的优势，无需经过复杂的平差计算即可完成长距离设备的测量任务。备的测量任务。备的测量任务。


技术研发人员：苏保全 李元生
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/31