[发明专利]一种大尺寸目标物的组合式测量方法

权利要求书

1.一种大尺寸目标物的组合式测量方法，其特征在于：该测量方法包括以下操作，对待测构件布置激光跟踪仪和全站仪，激光跟踪仪至少一台，全站仪至少一台，所有的激光跟踪仪和全站仪形成针对待测构件的多站点测量系统；任选一台激光跟踪仪或者全站仪作为全局基准，将全局基准的局部坐标系作为全局坐标系，将全局基准以外的激光跟踪仪或者全站仪转换到全局坐标系下，获得任意两点在全局坐标系下的坐标值，即可获得待测目标的尺寸信息；

各目标点转换至全局坐标系下后，进行数据融合处理，具体融合方法如下：对于任意一个目标点，该目标点具有在全局坐标系下的全局直角坐标g_k，和该目标点在第k个站点测得的极坐标θ_k，将全局直角坐标和极坐标的对应关系记为g_k＝f(θ_k)；将全局直角坐标和极坐标的对应关系进行泰勒展开，略去二次项，获得其中，J(θ_k)为雅可比矩阵，

协方差矩阵：其中，J_k表示J(θ_k)，

σ_kρ表示第k个站点的测距精度，σ_kα表示第k个站点对水平角的测角精度，σ_kβ表示第k个站点对垂直角的测角精度；

对全局直角坐标g_k进行加权无偏融合估计获得数据融合后的坐标值，其中，W_k＝[∑(V_k)^-1]^-1(V_k)^-1。

2.如权利要求1所述的大尺寸目标物的组合式测量方法，其特征在于：若全局基准为激光跟踪仪，则该激光跟踪仪的局部坐标系作为全局坐标系；若全局基准为全站仪，则先将该全站仪的极坐标转换为直角坐标系，再将全站仪的直角坐标系作为全局坐标系。

3.如权利要求1所述的大尺寸目标物的组合式测量方法，其特征在于：基于Bursa模型将全局基准以外的激光跟踪仪或者全站仪转换到全局坐标系下，转换关系为：其中表示局部坐标系下的坐标，g_i＝(x_i，y_i，z_i)表示全局坐标系下的坐标，(Δx，Δy，Δz)^T表示平移向量，(ω_x，ω_y，ω_z)^T表示旋转向量，t表示尺寸参数，E表示坐标转换误差，将各激光跟踪仪或者全站仪都能测到的目标点作为公共点，将所有公共点视为权值相等，根据误差最小二乘法原理获得的最优解。