Page 318 - 测绘新技术的理论与实践研究

测绘新技术的理论与实践研究

存在水平方向的偏差角度 C。因此 P1 为经过光线反射后实际棱镜位置，根据镜

面反射原理，通过反射测量得到的点坐标其实为 P3 点位置处，即测量得到虚像
的位置；设 S 为激光跟踪仪测站中心，当跟踪仪转动一定角度（a+C），直接照
准 P1 点时，其实际测量得到的点坐标位置为 P2 点，即测量的实像位置。P2P3

两点连线计算即是通过计算得到的该平面镜法线，很明显，由于 C 角的存在，
该法线与理论法线不符，即出现了准直测量在水平方向的误差角 δ，该误差角

度大小可通过几何计算得到。
理论上，激光视线误差可通过单双面测量消除，但对于上述原理的准直测量

则无法实现。测量过程中，由于在准直过程中必须转动仪器先后观测棱镜的虚像

点和实像点，且虚像点的观测是通过镜面反射原理测得，使得单双面观测会经过
两次反射照准棱镜的过程。两次反射照准过程中，镜面的反射点并不一致，从而

受镜面误差的影响导致无法消除该误差。因此，利用上述方法对立方镜进行准直
和姿态测量，必须事先确定激光跟踪仪的激光发射轴倾斜的大小，并通过一定方
法加以改正。

除以上因素之外，跟踪仪使用的外部因素也决定了综合点位精度，包括环境
因素（湿度、震动、目标稳定性、外部温度梯度、工作范围等）、硬件附件因素
（目标综合质量、脚架稳定性等）以及人为因素（用户设置、操作经验等）。因
此，在进行高精度测量任务前，有必要对所有误差影响因素作综合判断。

以 Leica AT930/960 激光跟踪仪为例，仪器通过“FiledCheck”（校验）功能
可对仪器在使用环境中是否能达到标称精度的点位测量作综合检校。检校项目包

括“双面测量检校”（Two Facecheck）、“基准尺检校”（Scalc Barcheck）以及“末
端检校”（Tipcheck）。“双面测量检校”可利用对待测点位盘左盘右双面观测，
判断仪器是否存在水平轴倾斜误差、激光视线误差或者垂直度盘指标差等问题，
如超限则必须进行仪器的轴系误差检校；“基准尺检校”可利用对基准尺的观测，

综合检查点位测量及长度解算值有无超限，如超限则必须进行仪器的其他误差项
目检校。
综上所述，由于测量方法和流程的特殊性，利用激光跟踪仪进行立方镜的准

直和姿态测量前，必须实施“FiledCheck”综合校验，以获取跟踪仪自身系统误
差信息，如发现误差超限则需加以校正或实施进一步处理。

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