SA软件中的“点”

在SA软件下,不论何种测量仪器,当测量完成后,“测头中心点”或者“表面接触点”(非接触测量)保存在sa里面,之后的计算都以这些测量点为基础,来构成相应的平面,园,圆锥等标准几何元素。 可以评定计算相应的几何元素的形状误差和几何元素相关的位置误差。

SA软件的特点之一就是引入的仪器仪坐标对齐方式,每个测量点都有一个仪器属性,规定该点属于哪个仪器。多台仪器 是通过他们都测量过的“公共点”统一到同一坐标系。这样不论有多少台多少种类的仪器。SA可以介入很多种测量仪器,包括: 激光跟踪仪、经纬仪、测量臂、激光扫描设备等等。通过控制坐标系自由度就可以是坐标系对齐,一般最少3个“公共点”就可 以统一到一个坐标系下进行评价,如果有更多的点可以起到校验对比的作用。

通常测量点类型

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为了准确比较测量点和几何元素,或者以测量点构造几何元素sa必须知道测头和测量附件的平面和径向偏置值,用于半径的修正。

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通常情况下,仪器接口会分配给当前使用 的测头和测量工具一个偏置值,当测量点生成时这个偏置值会自动应用到里面。例如如果sa被设置成测量圆,测量计算会把平 面偏置和径向偏置自动应用到计算里面。

属性

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在图形界面或者树状目录下双击target 可以看到target的属性。点击“edit”可以编辑点坐标值,编辑后的点坐标变成了构造点,不是仪器测量点。你可以通过analyzer —activate all measurement恢复测量坐标。

测量细节

点击“measurement details”查看测量细节 (显示点位置是由几个测量点计算出来)

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上面这个例子是由两个测量平均得出target坐标位置。勾选和不勾选可以选择是否使用这个测量值计算target位置。选中某个测量,然后点删除,可以永久删除这个测量。

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从球形坐标测量设备测量两点,这两个测量线间夹角是“顶角”,最理想误差最小的测量情况是“顶角”为90 度的时候。不论顶角增加或者减少测量误差和不确定度都在增 大。Sa可以计算和显示一系列点的最差顶角点,点击“apex angles”,Sa将给出最差顶角的两个“测量点”。对于仪器转站和坐标系的 对齐来说,尽量选择顶角点接近90度的点,这样可以提高转站和定标的精度。

在图形模式下,仪器指向测量值。选择感兴趣的测量值,点击“Point At w/Graphics”仪器将指向那个测量点。

Bundle调整

Bundle调整是用于优化球形坐标系统测量值。这些系统包括经纬仪、跟踪仪和激光扫描仪。 基本上bundle调整时试图找到一个仪器变换(位置和方向)用以获得最小的拟合误差。 Bundle使用仪器当前位置进行推算,这样可以首先用手动移动仪器到大概合适位置,这样将提高 bundle的计算速度。如果使用经纬仪和水平修正,需要在bunlde时限定仪器的竖直方向, 在进行Bundle计算前实际测量中每台仪器一定要完全相互平行。

比例棒数据库

对于能够测量角度和距离的仪器,在bundle时不需要设置比例棒。比例棒设置只适用于经纬 仪网络测量,因为没有比例棒设置,将经纬仪比例不受控。

Sa含有一个比例数据库,这里你能输入各种比例值,本质上数据库是把“目标点”和“不确定度”及“线值补偿”关联起来。 在用户选项界面,选择“sacle bar”将显示当前的比例数据库信息。点击“add”将添加一个比例值,“apply”将比例值应用。 有经纬仪参与的Bundle计算至少有一个比例值,在确认经纬仪的Bundle计算前必须确认比例值。确认比例值的最后点必须 被测量并包含在Bundle组里。比例值可以在Bundle之前的任何时候确定,不是必须测量之前确定。

运行bundle算法

从仪器的菜单选择【bunlde Adjust】命令,然后选择需要bundle的仪器,这些被选择的仪 器是将要被移动的仪器,移动的目的是为了在仪器网络更精准定位。如果有4台仪器,你只 能选择3台因为第一台仪器要保持固定位置,其他的仪器相对于他移动。也可以选择全部仪器,当然 这样会需要更长一点的计算时间,这相当于整个网络在浮动的空间内。下一个菜单出现。

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这个菜单下配置Bundle,进行优化、查看结果。当【bundle adjustment】窗口出现时,选择将要参与Bundle的“目标点”, sa缺省包含所有的“目标点”。应该尽量减少target的数量,这样能提高计算效率和提高“目标点”精度。

Scale—bar权重因子在【bundle adjustment】窗口,可以设置scale—bar权重因子,这里允许你根据不确定度控制sacle—bar 的权重,这意味着这个sacle—bar在最后的结果里所起作用的比例。根据scale—bar的不确定度来设置权重,精度更高的权重大 一些,精度低的点权重小一些。你也可以输入一个权重值设置所有【scale—bar】,缺省是1.0,可以根据具体情况增加或减少。 Bundle adjustment窗口将显示原始的测量误差,也将显示调整后的测量误差。这样给出了经过调整后系统精度提高了多少。 显示最大、平均和rms 误差,这些值以角度形式给出在bundle adjustment里面每一个“目标点”的“指向误差”。这个“指向误差”是 测量值和计算出来的“最佳目标”的差值。Bunlde adjustment通过同时调整仪器的位置和方向,使点的“指向误差”最小化。 所以,如果有bundle里面有30点,maximum 是这30点里指向误差最大的,平均就是平均值,rms就是均方根值。如果你希望看到每个目标的细节, 点击【show details】按钮,你将看到target的列表和误差。

当确认开始Bundle后,开始进行计算,并给出误差结果。如果你认可最后的结果点击“接受”,系统网络的个仪器将被重新定位。 如果你觉得结果不理想可以点击“放弃”,网络个仪器都回到最初状态。

在“units”键下有个Angle-Distance Weights,这个选项提供给你设置角度和距离的权重,这个选项只是字你使用了能够测量量 角度和距离的设备时才起作用,例如激光跟踪仪。

需要大尺寸测量的生产者,越来越多的使用“便携式”测量设备。这些设备包括:电子全站仪、经纬仪、激光扫描仪和激光跟踪仪等设备 飞机制造和造船行业需要很多大尺寸的测量,依赖于高精密度的夹具。这些夹具要求有很严格的精密度的测量而且是便携的设备。更多的 关于“USMN”的相关问题以后我们会专门讨论。