Page 129 - 土木工程的测绘技术与应用研究
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第五章 测绘工程管理问题与技术应用
计算。通过对以上 3 组测量数据进行一定的处理，即可将二维工作台的定位误差
（PosirioningError）以及二维栅格板的栅格误差（GridError）同时计算出来。值
得一提的是，无论是 90°旋转还是一个栅格间距的平移，都会造成栅格板和工
作台之间的面内自由度的相对移动误差。对于此误差，无论是 Ye 的算法还是接
下来将论述的算法，都是将之考虑进所建立的数学模型中去的。
2. 坐标系的定义
由于二维定位误差自校正需要进行多次重复测量，所以有必要对一些量值做
一合理的假设和约束。第一，栅格板视为一刚体，在多次重复测量过程中，虽然
要被移动多次，但它的栅格间的相对位置，即栅格误差保持不变。第二，工作台
二维定位误差具有很高的重复性，即定位误差可再现，不论栅格误差和定位误差
本身的量值有多大，定位误差的重复精度一定要足够高，否则校正是无意义的。
第三，工作台二维定位误差的频率成分为低频，即某个点和它足够近的点的定位
误差可认为近似相等。实际情况是，由于是超精密工作台，一般对 10mm 以上的
间距进行标定已足够。以上三个假设，是自校正法最基本的约束，也是自校正法
得以实施的基本条件。
三、精密测量技术及其应用
（一）大尺寸精密测量技术及其应用
1. 数字化测量系统
（1）关节测量臂
通过关节臂长度和角度信息计算得到目标点坐标值。它能够克服许多正交
坐标测量机存在的局限性，具有量程大、体积小、重量轻等优点，目前仍以 6 自
由度的关节测量臂为主。关节测量臂比较有影响的制造商有 FARO、CimCore 和
ROMER。
（2）激光跟踪仪
通过激光干涉测距和相互垂直的高精度编码器测角，并配合球棱镜等合作目
标进行接触式测量，然后根据极坐标测量原理计算出目标点的空间三维坐标，目
前，世界上的激光跟踪仪主要由 3 大制造商 Leica、API、FARO 制造，典型的产
品有 LeicaAT901、FAROIO、APIT3、ATIRadian 等，中国目前是空白。
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