本发明专利技术提供一种用于校准大地测量仪器的方法、一种仪器以及该仪器的计算机程序产品。在本发明专利技术的方法和大地测量仪器中，探测对由该仪器进行的测量有影响的至少一个参数的值，并将该值和预定阈值进行比较。基于探测值和预定阈值之间的比较，将仪器瞄准参考目标，以及使用该参考目标进行校准。本发明专利技术的优势在于，提高了由该仪器进行的测量的准确性和可靠性。另外，本发明专利技术优势在于，减少了对机械稳定性的要求。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于测量的系统和方法。本专利技术具体涉及用于校准大地测量仪器 的方法、大地测量仪器及其计算机可读产品。
技术介绍
测量领域涉及使用测量角度和距离来确定物体的未知位置、表面或体积。为了进 行这些测量，测量仪器常常包括可以集成在经纬仪中的电子测距单元(EDM单元)，从而形 成所谓的全站仪。全站仪结合了电子、光学和计算机技术，并进一步设有具有可写信息的计 算机或控制单元，所述计算机或控制单元用于控制待进行的测量并用于存储在测量期间获 得的数据。优选地，全站仪计算目标在固定的地面坐标系中的位置。例如，在本申请人的专 利公布文本W0 2004/057269中，更详细地描述了这种全站仪。图1中示意性地示出经纬仪，该图在下文中用来说明可能出现在这类测量仪器中 的典型误差。该经纬仪100包括底座，其三脚台105安装在三脚架110上；照准仪115，其 安装在底座上用于绕竖直轴线120旋转；以及中心单元125，其安装在照准仪上用于绕水平 轴线130旋转。经纬仪100的中心单元125包括用于瞄准目标的望远镜和光学元件。就全站仪来说，还可以在中心单元125中设置EDM单元，该EDM单元通常在中心单 元的光学轴线的方向上运行，即，沿瞄准线135运行。在常规的EDM单元中，从也被称作发射机的辐射源发出辐射束，作为朝向目标 (或现场)的表面的光线，并且从该表面反射的光束由在EDM单元中的接收机探测，从而 产生信号。例如根据飞行时间测量(time of flight measurement)方法或调制相移测量 (modulation phase shift)方法来处理探测到的信号，使得能够确定到该表面的距离，即， 在EDM单元和目标之间的距离。测量的准确性部分取决于大地测量仪器的机械稳定性。尤其是，如果该仪器的各 轴线相互绝对平行或垂直，那么该仪器会进行准确测量。例如，EDM单元的轴线优选地平行 于中心单元的轴线，即，全站仪100的瞄准线135。由于在仪器的生产或使用期间通常出现仪器轴线与理想位置的某些偏离，因而准 确测量取决于对该仪器的各种装置、光通道和/或轴线的对准和校准。例如，光通道可以是 瞄准线和/或EDM单元的发射和接收光通道。下文中，将对准(alignment)和调整(adjustment)与校准(calibration)作区 分。校准是这样的过程，在该过程中对参数或仪器设定进行测量，并将它们与参考值进行比 较。测量值与参考值之间的差值用于例如使用数学算法来补偿偏离。该偏离可能物理上仍 存在，但是该偏离的影响被消除了或者至少被减少了。对准和调整用于例如通过机、电、光 补偿来最小化所述偏离。例如，可能有准直误差(collimation error)，该准直误差在图1中分别由瞄准线 在竖直维度(参考竖直轴线的方向)和水平维度(与参考水平轴线垂直的方向)上的竖直偏离％和/或水平偏离示出。还可能有水平轴线130在与参考竖直轴线垂直的方向 上的偏离￡k。偏离￡k代表全站仪100的耳轴轴线误差(trunnion axis error)，该偏离 在瞄准视平线(horizon)以外的目标时促成误差。通常，在生产阶段，例如在制造仪器期间，和/或就在准备销售该仪器时，对仪器 的不同光通道和轴线进行校准和对准。例如，EDM单元的轴线，尤其是发射机和接收机关于 瞄准线的相对位置可以被调整(对准)。另外，可以借助于机械对准来减小如上所述的准直 误差。然而，在机械调整之后，还可能存在剩余偏离，该剩余偏离可以被测量且被包含在仪 器设定(校准值)中用于补偿。为了测试对准和/或校准是否足够稳定，全站仪还可能受 到机械冲击荷载和温度变化。另外，用户可以根据记载在用户手册中的用法说明进行现场校准。例如，为了提高 测量准确性，建议在启动仪器大约十五分钟后进行手动校准，这相当于该仪器预热所需的 时间。对于手动操作程序，用户例如可以通过根据双面测量(two-face measurement)瞄 准目标来校准瞄准线的准直度。该双面测量基于经纬仪的对称性，这使得在瞄准同一目标 时允许读取两个角度。首先为第一面(面1)读取方向角，即水平角和竖直角的结合，并且 在将仪器绕竖直轴线旋转200百分度(gon)以及将中心单元绕水平轴线旋转200百分度之 后，为第二面(面2)读取方向角。两个水平角(一个为第一面1读取，另一个为第二面读 取)之间的差值减去200百分度，得到在水平方向上两倍的准直误差，即，2 ￡ h。由400百 分度和两个竖直角(一个第一面(面1)读取，另一个为第二面(面2)读取)的总和之间 的差值，得到在竖直方向上两倍的准直误差，即，2 ev。然后，得到的偏离用来在测量期间补 偿角度读数。此外，用户可以通过将仪器绕其竖直轴线旋转大约200百分度来校准该仪器 中的倾斜传感器的位准点(level point)。然而，现有技术方法和测量仪器(诸如上述的方法和测量仪器)的缺点在于，测量 的准确性和可靠性有限。另外，对机械稳定性的要求高，由此增加了开发大地测量仪器所需 的成本和时间。因此，需要提供能克服这些问题的新方法和系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是全部或部分克服现有技术的上述不足和缺点，以及提供一种比上 述技术和现有技术更高效的替代方案。更具体地，本专利技术的目的是提供一种用于校准大地测量仪器的方法以及一种大地 测量仪器，以增加该仪器所进行测量的准确性和/或可靠性。本专利技术的另一目的是提供一种用于减小对机械稳定性的要求的方法和测量仪器。本专利技术的这些以及其他目的通过具有限定在独立权利要求中的特征的方法、测量 仪器和计算机程序产品来实现。本专利技术的优选实施方案以从属权利要求为特征。因此，根据本专利技术的第一方面，提供一种用于校准大地测量仪器的方法。该方法包 括以下步骤探测对该仪器所进行的测量有影响的至少一个参数的值；以及将该参数的探 测值与预定阈值进行比较。另外，该方法包括以下步骤基于该参数的探测值和预定阈值之 间的比较，将该仪器瞄准参考目标；以及使用该参考目标进行校准。根据本专利技术的第二方面，提供一种大地测量仪器。该大地测量仪器包括底座；照 准仪，其可旋转地安装在底座上以绕第一轴线旋转；中心单元，其可旋转地安装在照准仪上 以绕第二轴线旋转；处理单元；以及至少一个探测器，其用于探测对该仪器所进行的测量 有影响的至少一个参数的值。该处理单元被配置为将该参数的探测值与预定阈值进行比 较；基于探测值和预定阈值之间的比较，控制照准仪和中心单元以将该仪器瞄准参考目标； 以及使用该参考目标对该仪器进行校准。根据本专利技术的第三方面，提供一种用于告知大地测量仪器的状态的方法。该方法 包括以下步骤探测对所述仪器所进行的测量有影响的至少一个参数的值；将探测值与预 定阈值进行比较；以及基于这种比较，发送警报。根据本专利技术的第四方面，提供一种计算机程序产品，其可装载入根据本专利技术的第 二方面的大地测量仪器的内存储器中，包括软件代码部分，该软件代码部分用于使得大地 测量仪器的控制单元或处理器执行根据本专利技术的第一方面的步骤。根据本专利技术的第五方面，提供一种计算机程序产品，其可装载入大地测量仪器的 内存储器中，包括软件代码部分，该软件代码部分用于使得大地测量仪器的控制单元或处 理器执行根据本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于校准大地测量仪器（２００）的方法，所述方法包括以下步骤：（４０１０，５０１０）探测对由所述仪器进行的测量有影响的至少一个参数的值；（４０２０，５０２０）将所述至少一个参数的探测值与预定阈值进行比较；（４０３０，５０５０）基于所述至少一个参数的探测值和所述预定阈值之间的比较，将所述仪器瞄准参考目标（６００）；以及（４０４０，５０６０）使用所述参考目标进行校准。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：C格拉瑟，
申请(专利权)人：特林布尔公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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