西安光机所“一种高精度垂轴倾角测量系统及其标定方法”获专利授权

垂轴倾角直接影响着光电经纬仪对目标的测量精度，对垂轴倾角的测量主要用于光电经纬仪不落地测量技术。常规的光电经纬仪采用落地工作模式，测量前先进行经纬仪的严格调平，以目前的调平方法可使经纬仪的垂轴误差调整到3″以下，经纬仪的综合测量误差可以达到10″以下。而采用不落地工作模式时，由于车体支撑机构的刚性和间隙导致了经纬仪总是带有一个较大的垂轴误差，并且该误差随着外界扰动还会不断变化，经过实际测量，由阳光照射、风吹、人员走动等外界扰动造成车体垂轴变化可达到3′以上，无法满足当前光电经纬仪的测量精度要求，因此必须对经纬仪的垂轴晃动误差即倾角误差进行实时测量，并进行对测量结果进行修正补偿。

目前，国内采用的倾角测量方法有两种方法：一种方法是在经纬仪底座上安装整装式的二维倾角传感器，通过传感器测出正交的两向垂轴误差。这种方法的主要缺点是倾角传感器的响应速度达不到经纬仪车体平台的变形速度，测量数据滞后于车体平台的倾角变形，所得数据无法真实表征车体的高频变化，通过滤波只能感应车体的低频变形。还有一种方法是光学非接触测量方法，采用两个电视自准直仪对车体的俯仰和横滚变形进行监视，通过时统系统对车体的两个方向的数据进行记录，再用测量数据对测量结果进行补偿。但测量工作开始前还需要对自准直仪进行调水平和调正交，该方法的优点是结果真实准确，其缺点是测量准备时间太长，不利于工程上对测量系统快速展开、机动测量的要求。

中国科学院西安光学精密机械研究所光电测控室江波、郝伟等人发明了“一种高精度垂轴倾角测量系统及其标定方法”。它的优点是：1、整套系统仅使用一台电视自准直仪，减少了测量所需的元器件，降低了垂轴倾角测量的成本，实现了快速展开设备，快速获得真实数据的特点。2、采用本发明给出的标定方法，通过简单的实验室设备就可以完成两套系统的坐标系对准标定工作，一次标定便可实现较长时间的高精度工作，不用像传统方法那样每次工作时都需要先校准设备，显著提高了工作效率。3、该标定方法获得的对准精度较高，基本可以使两套系统坐标系对准的残余误差对测量精度的影响忽略不计，从而使不落地测量的整套思路和装置由理论设想变成了可以进行工程实施的规范产品。

该方法可行可靠，具有较大的经济价值，近期已获专利授权。

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