[发明专利]室内测量定位系统单发射站位姿参数在线修正方法

摘要

本发明属于工业现场大尺寸三维坐标测量方法。为提高测量效率，降低测量误差，本发明采取的技术方案是，室内测量定位系统单发射站位姿参数在线修正方法：包括下列步骤：1、在工作空间内布置好发射站；2、在工作空间内安装4个以上用于修正发射站位姿的接收器用于安装接收器的支架由温度系数较小的殷钢或陶瓷材料制成并固连在工位地基上；3、测量每个用于位姿修正的接收器的坐标值，并将测量结果保存在上位机中作为基准值；4、构造两个光平面与接收器的约束关系方程；5、采用四元数修正量δqTXGn及坐标修正量δPTXGn与初始定向时发射站位姿参数通过(5)式及(6)式计位姿改变后的发射站新位姿参数R′TXG及P′TXG。本发明主要应用于三维坐标测量。

主权项

1.一种室内测量定位系统单发射站位姿参数在线修正方法，其特征是，包括如下步骤：1)、在工作空间内布置好发射站，完成发射站定向过程，记录发射站定向结果既每个发射站位姿参数；2)、在工作空间内安装4个以上用于修正发射站位姿的接收器，并使每个接收器可接收到该测量区域内的所有发射站信息，用于安装接收器的支架由温度系数较小的殷钢或陶瓷材料制成并固连在工位地基上；3)、采用已完成定向的发射站或已将坐标系统一到测量坐标系下的激光跟踪仪等高精度辅助定向设备测量每个用于位姿修正的接收器的坐标值，并将测量结果保存在上位机中作为基准值；4)、当测量区域内某一发射站位姿发生改变影响测量精度时，采用位姿修正用接收器接收器该发射站所发出的光信号，构建形如(7)式的方程组，通过发射站光平面与接收器几何约束关系解算发射站旋转四元数修正量δq_TXGn及坐标修正量δP_TXGn，其中R′_TXG由q′_TXG求得，q′_TXG及P′_TXG为原始值加修正量形式，此时有δq_TXGn及δP_TXGn 7个修正量待求，发射站光平面参数(a′_m b′_m c′_m d′_m)在出厂时经标定得到，转台旋转角度θ₁、θ₂可测，如果接收器坐标(x_RXG y_RXG  z_RXG )已知，则每个发射站可构造两个光平面与接收器的约束关系方程；5)、采用四元数修正量δq_TXGn及坐标修正量δP_TXGn与初始定向时发射站位姿参数通过(5)式及(6)式计位姿改变后的发射站新位姿参数R′_TXG及P′_TXG，(5)式及(6)式如下：q′_TXG＝q_TXG+δq_TXG＝(q_TXG1+δq_TXG1，q_TXG2+δq_TXG2，q_TXG3+δq_TXG3，q_TXG4+δq_TXG4)    (2)P′_TXG＝P_TXG+δP_TXG ＝(x_TXG+δx_TXG y_TXG+δy_TXG z_TXG+δz_TXG)        (3)(5)(6)式中δP_TXG及δq_TXG分别为待求的发射站坐标修正量及四元数修正量，T表示转置。