本發(fā)明涉及一種非接觸式目標(biāo)坐標(biāo)的測(cè)量方法，屬于空間定位技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，三維空間目標(biāo)的定位測(cè)量一般都需要接觸待測(cè)目標(biāo)或待測(cè)點(diǎn)，但在某些特殊情況下無法接觸到待測(cè)目標(biāo)，或接觸待測(cè)目標(biāo)十分不便，這種情況下以現(xiàn)有的測(cè)量方法很難對(duì)待測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種非接觸式目標(biāo)坐標(biāo)的測(cè)量方法，以解決無法接觸到待測(cè)目標(biāo)的情況下，現(xiàn)有的測(cè)量方法很難對(duì)待測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)量的問題。

為解決上述問題，擬采用這樣一種非接觸式目標(biāo)坐標(biāo)的測(cè)量方法，包括：

在待測(cè)空間點(diǎn)d的附近選取a點(diǎn)和b點(diǎn)作為經(jīng)緯儀的安置點(diǎn)，在兩點(diǎn)之間放置一基準(zhǔn)尺；

在第一個(gè)測(cè)量位置a點(diǎn)，用經(jīng)緯儀測(cè)量基準(zhǔn)尺的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，得到水平和垂直共六個(gè)角度，由已知的基準(zhǔn)尺的基準(zhǔn)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出a測(cè)點(diǎn)到基準(zhǔn)尺的距離和夾角；

同樣，在第二個(gè)測(cè)量位置b點(diǎn)，用經(jīng)緯儀測(cè)量基準(zhǔn)尺的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量到的基準(zhǔn)尺上基準(zhǔn)點(diǎn)的六個(gè)角度，也得出b測(cè)量點(diǎn)和基準(zhǔn)尺的相對(duì)位置和角度；

由ab兩測(cè)量點(diǎn)和基準(zhǔn)尺的相對(duì)距離和角度關(guān)系，確定ab兩測(cè)量點(diǎn)間的相對(duì)位置關(guān)系，也就是ab兩點(diǎn)間的高度差和水平距離，這樣就建立了兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)經(jīng)緯儀的相對(duì)位置關(guān)系；

下一步，在ab兩點(diǎn)對(duì)空間同一點(diǎn)d的俯仰角和水平角進(jìn)行測(cè)量，再用三角關(guān)系即得到空間點(diǎn)d相對(duì)a測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

對(duì)空間同一目標(biāo)的特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，即得到目標(biāo)的大小，角度參數(shù)。

該測(cè)量方法采用一臺(tái)經(jīng)緯儀在ab兩測(cè)量點(diǎn)分別對(duì)基準(zhǔn)尺和待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，或該測(cè)量方法采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀分別在ab兩測(cè)量點(diǎn)對(duì)基準(zhǔn)尺和待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；

前述測(cè)量方法中，基準(zhǔn)尺上的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為三個(gè)間距精確已知的點(diǎn)，且嚴(yán)格地位于一條直線上；

前述測(cè)量方法中，以經(jīng)緯儀安裝的第一位置為第一測(cè)點(diǎn)a，經(jīng)緯儀安裝的第二位置為第二測(cè)量點(diǎn)b；a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以a測(cè)點(diǎn)的方位零點(diǎn)為X軸，逆時(shí)針為y軸，天頂為Z軸，構(gòu)成右手坐標(biāo)系；

前述測(cè)量方法中，測(cè)量時(shí)基準(zhǔn)尺放在兩測(cè)量點(diǎn)之間，且基準(zhǔn)尺的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)在a測(cè)點(diǎn)看為順時(shí)針關(guān)系，記錄時(shí)從第一點(diǎn)的水平角，垂直角，第二點(diǎn)的水平角、垂直角，第三點(diǎn)的水平角、垂直角統(tǒng)一記錄順序，基準(zhǔn)尺的方向?yàn)閺牡谝稽c(diǎn)指向第三點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法能夠很方便地測(cè)量不便于接觸的空間目標(biāo)點(diǎn)，目標(biāo)點(diǎn)可用自然特征或激光筆照射等方法得到，且對(duì)待測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)測(cè)量十分精確。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的測(cè)量原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明的實(shí)施例：參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供一種非接觸式目標(biāo)坐標(biāo)的測(cè)量方法：

條件：精密經(jīng)緯儀、基準(zhǔn)尺、待測(cè)目標(biāo)若干。俯仰角天頂為零，水平角順時(shí)針。

已知：基準(zhǔn)尺的二個(gè)邊長(zhǎng)（三個(gè)間距精確已知的點(diǎn)，且嚴(yán)格地位于一條直線上），每個(gè)點(diǎn)在經(jīng)緯儀兩次定位中的水平角和俯仰角。即已知2個(gè)長(zhǎng)度，十二個(gè)角度。

定位和定向：以經(jīng)緯儀安裝的第一位置為第一測(cè)點(diǎn)a，經(jīng)緯儀安裝的第二位置為第二測(cè)量點(diǎn)b；a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以a測(cè)點(diǎn)的方位零點(diǎn)為X軸，逆時(shí)針為y軸，天頂為Z軸，構(gòu)成右手坐標(biāo)系。

測(cè)量時(shí)基準(zhǔn)尺放在兩測(cè)量點(diǎn)之間，且基準(zhǔn)尺的第一點(diǎn)放在a測(cè)站的右前方，第三點(diǎn)在第一點(diǎn)的右邊，即第一點(diǎn)、第二點(diǎn)，第三點(diǎn)在a測(cè)點(diǎn)看為順時(shí)針關(guān)系。記錄時(shí)從第一點(diǎn)的水平角，垂直角；第二點(diǎn)的水平角、垂直角；第三點(diǎn)的水平角、垂直角統(tǒng)一記錄順序?；鶞?zhǔn)尺的方向?yàn)閺牡谝稽c(diǎn)指向第三點(diǎn)。

基準(zhǔn)長(zhǎng)度應(yīng)不小于待測(cè)長(zhǎng)度的十分之一；

經(jīng)緯儀所定的基準(zhǔn)方向應(yīng)與基準(zhǔn)尺基本一致。

測(cè)量步驟為：利用二臺(tái)高精度的經(jīng)緯儀a和b，相距一定距離架設(shè)在待測(cè)空間點(diǎn)d的附近，精確調(diào)平，在二經(jīng)緯儀間放置一基準(zhǔn)尺。首先分別用經(jīng)緯儀測(cè)量基準(zhǔn)尺上的三個(gè)目標(biāo)點(diǎn)（1點(diǎn)、2點(diǎn)、3點(diǎn)），每個(gè)尺上目標(biāo)點(diǎn)得到兩組水平角和俯仰角，再用經(jīng)緯儀測(cè)量空間待測(cè)點(diǎn)的水平角和俯仰角；

由ab兩測(cè)量點(diǎn)和基準(zhǔn)尺的相對(duì)距離和角度關(guān)系，確定ab兩測(cè)量點(diǎn)間的相對(duì)位置關(guān)系，也就是ab兩點(diǎn)間的高度差和水平距離，這樣就建立了兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)經(jīng)緯儀的相對(duì)位置關(guān)系；

下一步，在ab兩點(diǎn)對(duì)空間同一點(diǎn)d的俯仰角和水平角進(jìn)行測(cè)量，再用三角關(guān)系即得到空間點(diǎn)d相對(duì)a測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

對(duì)空間同一目標(biāo)的特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，即得到目標(biāo)的大小，角度參數(shù)。

在測(cè)量工作中，要保證測(cè)量和輸入的角度準(zhǔn)確無誤，中間的計(jì)算工作通過設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的計(jì)算軟件自動(dòng)完成。