《測量機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用》以突出測量機(jī)器人不同特點(diǎn)的典型應(yīng)用及其技術(shù)方法為主線，總結(jié)了十多年來從事測量機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)闡述了測量機(jī)器人的基本原理、二次開發(fā)方法、控制網(wǎng)觀測自動化開發(fā)及技術(shù)、變形監(jiān)測自動化開發(fā)及技術(shù)、儲罐容積測量自動化軟件開發(fā)、船艙容積測量自動化系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。本書力求緊密結(jié)合工程實(shí)際，針對提出的技術(shù)方法都配有工程應(yīng)用實(shí)例，以期對相關(guān)研究和工程技術(shù)人員有所幫助。
《測量機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用》可作為測繪工程專業(yè)高年級大學(xué)生和研究生的教學(xué)參考書，也可供從事精密工程測量與測量自動化相關(guān)專業(yè)教師、科研和工程技術(shù)人員參考。
1 緒論
1.1 概述
1.2 測量機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及趨勢
1.3 本書研究的主要內(nèi)容
2 測量機(jī)器人基本原理
2.1 機(jī)器人
2.2 全站儀與測量機(jī)器人
2.3 測量機(jī)器人的發(fā)展
2.4 測量機(jī)器人基本原理
2.4.1 測量機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng)
2.4.2 測量機(jī)器人的基本概念
2.4.3 測量機(jī)器人傳感器集成
2.4.4 測量機(jī)器人的目標(biāo)搜尋和精確照準(zhǔn)
2.5 典型測量機(jī)器人
2.5.1 Leica TCA系列測量機(jī)器人
2.5.2 Trimble S6/S8測量機(jī)器人
2.5.3 Sokkia NET05測量機(jī)器人
2.6 本章小結(jié)
3 測量機(jī)器人二次開發(fā)
3.1 Leica TCA系列二次開發(fā)
3.1.1 “開放測量世界”概念
3.1.2 內(nèi)置應(yīng)用程序開發(fā)
3.1.3 外部控制接口
3.2 Sokkia NET系列二次開發(fā)
3.2.1 內(nèi)置應(yīng)用程序開發(fā)
3.2.2 外部控制接口
3.3 外部串行控制軟件開發(fā)方法
3.3.1 基于VB/VC的二次開發(fā)
3.3.2 基于.NET的開發(fā)技術(shù)
3.4 本章小結(jié)
4 控制網(wǎng)觀測自動化
4.1 網(wǎng)觀測內(nèi)置軟件開發(fā)
4.1.1 軟件流程
4.1.2 軟件實(shí)現(xiàn)
4.2 基于PDA的網(wǎng)觀測軟件開發(fā)
4.2.1 開發(fā)環(huán)境
4.2.2 軟件實(shí)現(xiàn)
4.3 網(wǎng)觀測后處理軟件開發(fā)
4.3.1 軟件流程
4.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)
4.4 內(nèi)置自動化網(wǎng)觀測應(yīng)用
4.4.1 網(wǎng)的布設(shè)及施測方案
4.4.2 外業(yè)觀測質(zhì)量評價
4.4.3 數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)的精度評價
4.5 PDA自動化網(wǎng)觀測應(yīng)用
4.5.1 網(wǎng)的布設(shè)及施測方案
4.5.2 數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)的精度評價
4.6 網(wǎng)觀測自動化中的關(guān)鍵問題探討
4.6.1 水平角測量精度探討
4.6.2 水平大氣折光影響
4.6.3 精密三角高程測量
4.7 本章小結(jié)
5 變形監(jiān)測自動化
5.1 極坐標(biāo)法變形監(jiān)測系統(tǒng)
5.1.1 結(jié)構(gòu)與組成
5.1.2 設(shè)計目標(biāo)
5.1.3 功能與實(shí)現(xiàn)
5.1.4 基站、參考點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)布設(shè)
5.1.5 穩(wěn)定性分析
5.1.6 差分技術(shù)
5.1.7 儀器補(bǔ)償模型
5.2 多基站測量機(jī)器人變形監(jiān)測系統(tǒng)
5.2.1 結(jié)構(gòu)與組成
5.2.2 動態(tài)基準(zhǔn)問題
5.3 GPS+Georobot集成變形監(jiān)測系統(tǒng)
……
6 儲罐容量測量自動化
7 測量機(jī)器人艙室測量自動化
參考文獻(xiàn)
4.6.3.3 精密三角高程測量的對策
從4.6.1節(jié)中的三角高程精度分析可知，精密三角高程測量精度中最大的不確定性因素就是垂直大氣折光的影響，減小大氣折光影響的有效辦法是同時對向觀測取均值，在國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范中的跨河水準(zhǔn)測量就是用同時對向和多時段觀測的辦法來消除垂直大氣折光的影響，測距三角高程在一定的條件下，采取一定的措施可以達(dá)到一等精度。
但同時對向觀測需要同時使用兩臺儀器，如果采用測量機(jī)器人觀測，在一般的精密工程控制網(wǎng)中使用兩臺成本太高，那么研究一臺測量機(jī)器人，用測距三角高程的方法，如何達(dá)到二等或略低于二等水準(zhǔn)測量的精度，有非常重要的實(shí)用價值。
1.測量方法
由4.6.2節(jié)分析知，在成像清晰，能保證觀測精度，視線大部分離地面較高等條件下，K值隨著溫度的變化而變化，其變化是有規(guī)律可循的，這時可以顧及K值變化規(guī)律來進(jìn)行三角高程測量，以期用單臺測量機(jī)器人達(dá)到盡量減少大氣折光影響的目的。
具體措施如下：
（1）三角高程線路的選擇。一般在山區(qū)或跨河時常規(guī)的水準(zhǔn)測量難以勝任，而三角高程此時具有明顯優(yōu)勢，但必須盡量減弱垂直大氣折光的影響。如上所述，在近地層大氣中，當(dāng)視線離地面較高時，其垂直大氣折光的變化有一定的規(guī)律，且與大氣溫度變化強(qiáng)相關(guān)。因此選擇三角高程傳遞線路時，應(yīng)注意選擇離地面較高的視線，這在山區(qū)很容易做到。
（2）往、返觀測時間的選擇�？紤]到垂直大氣折光的變化規(guī)律，盡量選擇上午、下午垂直大氣折光變化對稱的時間來進(jìn)行同一條邊的往返觀測，同時應(yīng)盡量避開溫度變化顯著的時間，如日出至日出后1小時左右，日落前1小時左右至日落，也應(yīng)避開成像不清晰的正午時分。如上午9點(diǎn)左右進(jìn)行往測，那么返測可選在下午5點(diǎn)左右（而不是3點(diǎn)左右）；上午11點(diǎn)左右進(jìn)行往測，則返測可選在下午3點(diǎn)左右（而不是5點(diǎn)左右）。因垂直大氣折光的變化與溫度的變化強(qiáng)相關(guān)，在時間選擇上還可以用測站的溫度來作參考，最好往、返觀測時溫度相近。
（3）多時段的觀測。為進(jìn)一步減弱垂直大氣折光的影響，每條三角高程線路最好進(jìn)行下午兩個時段的觀測，每個時段觀測時間原則上同（2）。
采取以上措施的主要原則是，盡最大的努力保持往返觀測的垂直大氣折光的一致性，以便在往返平均值中減小垂直大氣折光的影響。
……
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