本发明属于电子信息，涉及一种坐标的标定方法，尤其是一种室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法。
背景技术：
1、大空间工件装配制造中，对工件进行精确的定位是装配的关键技术之一。单一的定位系统已经无法满足当今的大尺寸测量要求，因此，激光跟踪仪和室内激光定位系统作为大尺寸领域的测量的重要手段，其传感器坐标的统一标定是两系统标定的前提。
2、但是，传统都是使用合作靶球的方法来实现激光跟踪仪和室内激光定位系统的异构传感器(也就是，激光跟踪仪的靶球和室内激光定位系统的光电接收器)的统一标定。但是，传统的使用合作靶球的方法，其对合作靶球的加工工艺有较高要求，而且不可避免的会产生对心误差，从而影响最终的标定精度。
3、鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的激光跟踪仪和室内激光定位系统的异构传感器的标定方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其只需要在测量场布置标定元件，通过激光跟踪仪测量即可在测量场内实现室内激光定位系统的传感器与激光跟踪仪的传感器的坐标统一。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、1)、设计标定元件，所述标定元件上设置激光跟踪仪的n个靶球底座和室内激光定位系统的m个光电接收器，其中，n≥4且n个所述靶球底座呈三维立体结构，m≥1；
5、2)、测量所述标定元件的内参数，所述内参数为在标定元件坐标系下靶球底座放上激光跟踪仪靶球后的球心坐标p1和光电接收器的中心坐标p2；
6、3)、将所述标定元件置于测量场，使用激光跟踪仪测量激光跟踪仪坐标系下靶球底座放上激光跟踪仪靶球后的球心坐标p3；
7、4)、利用步骤2)得到的p1计算球心两两之间的距离l，得到总共个距离冗余观测值；
8、5)、利用所述个距离冗余观测值和步骤3)中得到的n个球心坐标必要观测值p3，构成冗余测量，优化得到球心坐标最优观测值x1和距离最优观测值l1；
9、6)、根据步骤2)中的p1和步骤5)中的x1进行标志点配准，求得标定元件坐标系与激光跟踪仪坐标系之间的旋转矩阵r和平移向量t；
10、7)、根据求得的旋转矩阵r和平移向量t计算出室内激光定位系统的光电接收器在激光跟踪仪坐标系下的坐标x2，从而完成室内激光定位系统的光电接收器和激光跟踪仪的靶球的坐标的统一标定。
11、优选地，所述步骤5)中，通过测量平差优化得到所述球心坐标最优观测值x1和距离最优观测值l1。
12、优选地，所述步骤6)中，在对p1和x1进行标志点配准时，通过最小二乘法寻找最优的旋转矩阵r和平移向量t。
13、优选地，通过最小二乘法寻找最优的旋转矩阵r和平移向量t具体为：使得经配准之后的两组标志点测量值之间距离最小，即这个距离的表达式是其中n为标定元件上激光跟踪仪的靶球底座的个数，xi是第i个p1，yi是第i个x1。
14、优选地，所述室内激光定位系统的光电接收器在激光跟踪仪坐标系下的坐标x2＝rp2+t。
15、优选地，所述标定元件采用对环境因素变化不敏感的材料制成。
16、优选地，所述对环境因素变化不敏感的材料为碳纤维或者殷钢。
17、优选地，在步骤2)中采用高精度摄影测量仪测量所述球心坐标p1和中心坐标p2。
18、优选地，所述步骤2)中内参数的测量精度在10μm以内。
19、优选地，n＝4，m＝6，并且，将激光跟踪仪的四个靶球底座固定于四个角，其中一个应该与别的保持5厘米以上的高度差。
20、与现有技术相比，本发明的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法具有如下有益技术效果中的一者或多者：
21、1、本发明只需要在测量场布置标定元件，通过激光跟踪仪测量即可在测量场内实现室内激光定位系统的传感器与激光跟踪仪的传感器的坐标统一，为激光跟踪仪和室内定位系统的高精度标定提供了基础保障。
22、2、本发明避免了使用合作靶球，减少了加工工艺和对心误差的影响，标定精度更高。
1.一种室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，所述步骤5)中，通过测量平差优化得到所述球心坐标最优观测值x1和距离最优观测值l1。
3.根据权利要求2所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，所述步骤6)中，在对p1和x1进行标志点配准时，通过最小二乘法寻找最优的旋转矩阵r和平移向量t。
4.根据权利要求3所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，通过最小二乘法寻找最优的旋转矩阵r和平移向量t具体为：使得经配准之后的两组标志点测量值之间距离最小，即这个距离的表达式是其中n为标定元件上激光跟踪仪的靶球底座的个数，xi是第i个p1，yi是第i个x1。
5.根据权利要求4所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，所述室内激光定位系统的光电接收器在激光跟踪仪坐标系下的坐标x2＝rp2+t。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，所述标定元件采用对环境因素变化不敏感的材料制成。
7.根据权利要求6所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，所述对环境因素变化不敏感的材料为碳纤维或者殷钢。
8.根据权利要求7所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，在步骤2)中采用高精度摄影测量仪测量所述球心坐标p1和中心坐标p2。
9.根据权利要求8所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，所述步骤2)中内参数的测量精度在10μm以内。
10.根据权利要求9所述的室内激光定位系统与激光跟踪仪的异构传感器的标定方法，其特征在于，n＝4，m＝6，并且，将激光跟踪仪的四个靶球底座固定于四个角，其中一个应该与别的保持5厘米以上的高度差。