[发明专利]双站协同式大型结构件多面测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双站协同式大型结构件多面测量方法，采用两台全站仪，实现大型结构件多面测量，属于光电在线检测技术领域。

背景技术

全站仪又称全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机、电技术为一体的精密测量仪器，由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等部分组成，通过人工瞄准、逐点测量采集数据，再通过通讯电缆传送给电脑，电脑根据测量软件完成数据的处理，并显示最终的测量结果。在全站仪A中建立直角坐标系，确定待测对象上的待测点点P，见图1所示，测量出方位角α、俯仰角β、距离d(斜距、平距)以及高差等。待测点P在全站仪A直角坐标系中的坐标(x_p，y_p，z_p)根据下式求出：

xp=d·sinβ·cosαyp=d·sinβ·sinαzp=d·cosβ---(1)]]>

全站仪用于地下隧道施工、地上大型建筑以及其他大型结构件尺寸及形位误差测量。如在轨道客车车体的制造过程中，通过全站仪的在线测量，实现变形监测。对此，在一篇发表于2007年题为“客车车体形位误差测量方法研究”的长春理工大学郑海涛硕士论文中记载了有关内容。该测量方法称为单站转站式测量方法，见图2、图3所示，需要测量车体1两侧待测点P₁、待测点P₂之间的距离。全站仪A位于能够瞄准到位于车体1一侧的待测点P₁的位置，参照目标C位于能够瞄准到车体1另一侧的待测点P₂并且能够被全站仪A瞄准到的位背。全站仪A先测量待测点P₁，再测量参照目标C。然后，将全站仪A转站至参照目标C的位置，测量待测点P₂。将测量数据传给电脑，由电脑根据测量软件计算出待测点P₁、待测点P₂之间的距离。该方法存在的不足在于操作繁琐，在转站的过程中会发生精度损失，导致测量精度下降。

在大型结构件多面测量上还有采用3D悬臂式激光雷达测量的方法。该方法无需合作目标，能够单机完成多面测量。但是，所采用的悬臂式激光雷达目前最大悬臂长仅有5m，尚不能适合如轨道客车车体一类的大型结构件的多面测量。

发明内容

为了实现采用全站仪便捷地完成大型结构件多面测量，同时保证测量精度，我们发明了一种双站协同式大型结构件多面测量方法。

本发明是这样实现的，采用全站仪测量大型结构件多面尺寸，其特征在于，见图4所示，采用两台全站仪，主全站仪A位于能够瞄准到位于大型结构件2一侧的待测点P₁的位置，副全站仪B位于能够瞄准到大型结构件2另一侧的待测点P₂的位置，并且两台全站仪能够对瞄，通过对瞄确定副全站仪B相对于主全站仪A的有向角θ，主全站仪A测量大型结构件2一侧的待测点P₁，副全站仪B测量大型结构件2另一侧的待测点P₂，将测量数据传给共用电脑，由电脑根据测量软件计算出两个待测点之间的距离。