《測(cè)地機(jī)器人》較全面、系統(tǒng)地論述了測(cè)地機(jī)器人(跟蹤全站儀)的測(cè)距、測(cè)角原理、誤差源及其檢定方法。主要包括全站儀的分類與發(fā)展現(xiàn)狀,最新測(cè)距、測(cè)角原理,系統(tǒng)偏差及其改正方法,動(dòng)態(tài)性能的檢定設(shè)備與方法、測(cè)地機(jī)器人的應(yīng)用,等等!稖y(cè)地機(jī)器人》可供廣大計(jì)量檢定人員和測(cè)繪專業(yè)技術(shù)人員、研究人員學(xué)習(xí)參考;并可作為測(cè)繪專業(yè)大專院校、本科生、研究生的教材和參考書。
第1章 緒論
1.1 測(cè)距測(cè)角儀器的發(fā)展簡(jiǎn)史
1.2 全站儀的分類與命名
1.3 測(cè)繪行業(yè)中自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程
1.4 當(dāng)前測(cè)地機(jī)器人的現(xiàn)狀
1.5 測(cè)地機(jī)器人量值的溯源
第2章 測(cè)距原理
2.1 傳統(tǒng)的測(cè)距方法
2.2 瑞士徠卡公司的間接測(cè)相與間接測(cè)時(shí)技術(shù)
2.3 瑞士徠卡公司PinPoint測(cè)距技術(shù)
2.4 日本拓普康公司的測(cè)距系統(tǒng)
2.5 日本索佳公司的RED-tec測(cè)距技術(shù)
第3章 現(xiàn)代測(cè)角原理概述
3.1 絕對(duì)碼盤的測(cè)量原理概述
3.2 單圈碼盤的通用編碼原理及解碼方法
3.3 日本索佳公司儀器的編碼方法與解碼方法
3.4 日本拓普康公司的碼盤編碼方法
第4章 誤差源及系統(tǒng)誤差檢定
4.1 誤差源
4.2 檢定內(nèi)容
4.3 測(cè)距誤差及其改正方法
4.4 角度測(cè)量誤差源及其改正
4.5 360°反射棱鏡的結(jié)構(gòu)及其檢定
4.6 靜態(tài)目標(biāo)自動(dòng)照準(zhǔn)精度的檢定
4.7 測(cè)距精度的檢定
第5章 動(dòng)態(tài)定位的精度檢定
5.1 概述
5.2 動(dòng)態(tài)定位所涉及的數(shù)學(xué)模型
5.3 動(dòng)態(tài)性能檢定所需設(shè)備
5.4 動(dòng)態(tài)性能檢定方法與結(jié)果
第6章 測(cè)地機(jī)器人系統(tǒng)的集成與功能
6.1 測(cè)地機(jī)器人系統(tǒng)的主要部件
6.2 自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別(ATR)模式的實(shí)現(xiàn)
6.3 動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算處理
第7章 實(shí)例應(yīng)用
7.1 自動(dòng)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
7.2 自動(dòng)化施工機(jī)械引導(dǎo)系統(tǒng)
7.3 自動(dòng)化隧道掘進(jìn)機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)
附錄A 基于時(shí)間參照系統(tǒng)的四維檢定
附錄B 免棱鏡測(cè)距問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
第1章 緒論
確定地面點(diǎn)的空間信息通常需要獲取空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)(z,y,z)。其中在全球定位系統(tǒng)GPS出現(xiàn)前,測(cè)量空間點(diǎn)之間的長(zhǎng)度及角度是獲取平面坐標(biāo)(z,y)的主要手段。測(cè)繪儀器的發(fā)展與變革幾乎是圍繞著快速、精確地測(cè)量長(zhǎng)度和角度展開的。
1.1 測(cè)距測(cè)角儀器的發(fā)展簡(jiǎn)史
1.1.1早期的長(zhǎng)程測(cè)距儀器 長(zhǎng)度測(cè)量是人類認(rèn)識(shí)自然和改造自然不可缺少的活動(dòng),是獲取待測(cè)點(diǎn)信息最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。歷史上人們?cè)欢炔捎脺y(cè)鏈、標(biāo)桿及標(biāo)準(zhǔn)尺去測(cè)量待定點(diǎn)之間的距離。
天文學(xué)家在17世紀(jì)初就已知道利用光束能夠測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離。但利用電磁波進(jìn)行距離測(cè)量的研究則主要開始于第二次世界大戰(zhàn)之后。
從1938年起,在瑞典地理調(diào)查局工作的物理學(xué)家貝格斯特蘭(E.Bergsti’and)開始研究用克爾盒法取代旋轉(zhuǎn)齒輪法測(cè)量光速。為此他設(shè)計(jì)了這樣一套測(cè)量系統(tǒng):由儀器以一定頻率發(fā)射光脈沖,經(jīng)一定距離處的棱鏡反射后,儀器接收光脈沖后計(jì)算出光速。1947年,貝格斯特蘭將該套測(cè)量系統(tǒng)安置在相距6 km的基線上進(jìn)行光速測(cè)量,獲得的光速值為:299 793.1±0.2 km/s。
1948年8月,貝格斯特蘭在挪威首都奧斯陸舉行的國(guó)際大地測(cè)量學(xué)協(xié)會(huì)上發(fā)表了一篇論文,他建議采用與測(cè)量光速相逆的過(guò)程來(lái)測(cè)量未知距離。在參加這次會(huì)議之前,貝格斯特蘭要求瑞典AGA公司為他的光速測(cè)量?jī)x安裝一個(gè)儀器殼。