光电经纬仪靶场精度检测误差分析

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靶场T型架光电经纬仪精度检测方法的研究与应用

根据检测要求动态精度靶标的反射镜绕轴心旋转到任何位置时光电经纬仪均应肴到清晰的图像即动态精度靶标的锥点必须在被检光电经纬仪的回转中重3偏心方法梭测党电经纬纹示意图22设计偏心方法对t型架光电经纬仪进行精度检测偏心方法是在检测t型絮光龟经纬仪时参态精度靶标位置翟定焉调整光电经纬仪的位置使光电经纬仪的红外或电视镜头安鬣在动态精度靶标旋转形成的圆锥锥点上这样就能够保证动态精度靶标旋转到任何位置时光电经纬仪都能看到清晰的图像
ＡｂｔａｔＡｎｅｃｎｒｉｔｏｓｐｏｏｅａｅｎｔｅｓｒｃｕａｅｔｒｓｏｙｅＴｅｎｔｅｄｌｅ．ＵｓｎｙｓｒｃｃｅｔｉｔｍｅｈｄｉｒｐｓｄｂｓｄｏｈｔｕｔｒｌｆａｕｅｆＴｐ－ｉｅｈｏｏｉｓｃｙｔｉｇａｄ－
ｎｍｉｃｕａｙｔｓａｇｔｔｅｍｉｓｄｓａｃｃｕａｙｓａｉｃｕａｙ，ｄｎｍｉｃｕａｙａｄｔｃｉｇａｃｒｃｆａｃａｃｒｃｅｔｔｒｅ，ｈｓ－ｉｎｅａｃｒｃ，ｔｔｃ Байду номын сангаас ｃｒｃｔｙａｃａｃｒｃｎｒｋｎｃｕａｙｏａ
态靶标旋转轴的夹角；旋转轴线Ｏｂ为Ｒ与水平面的
倾角；Ａ为光电经纬仪方位角；Ｅ为光电经纬仪俯仰角。以ｓ作为可编程动态靶标旋转零点，。光学目标
靶场Ｔ型架光电经纬仪精度检测方法的研究与应用
贾峰李桂芝南雪飞
（２４部队 ‘ 宁葫芦岛 ‘１５０９９１辽２００）

靶场光电经纬仪交会测量数据处理方法比较分析

刘亮李海燕胡云安何友金杨建强侯建军娄树理
（１．海军航空工程学院控制工程系摘要烟台２６４００１）（２．中国人民解放军驻三三。三厂军事代表室武汉４３０２００）
文章对基于两台和三台经纬仪的交会测量外弹道计算方法进行了误差分析，指出了水平投影法的弊端，并提出了改进的加权
中图分类号
ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＴｒａｊｅｃｔｏｒｙＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ
ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄｓｉｎＳｈｏｏｔｉｎｇＲａｎｇｅ
总第２３１期
舰船电子工程
ＳｈｉｐＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ＿３３ ห้องสมุดไป่ตู้ Ｎｏ．９
１４５
２０１３年第９期
靶场光电经纬仪交会测量数据处理方法比较分析
ＫａｙＷｏｒｄｓｓｈｏｏｔｉｎｇｒａｎｇｅ，ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅ
ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒＰ２４
ＡｂｓｔｒａｃｔＥｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓｉｓｇｉｖｅｎｆｏｒｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗｉｔｈｍｕｌｔｉｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅｓ．Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｄａｔａｆｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｉｎ

光电经纬仪数据交会误差分析

０引言
光电经纬仪有着众多优点，诸如实时可见、高精测度和
坐标，再经坐标变换，将其转化至计算坐标系。
动态图像再现等，因而在航空、航天、兵器实验等科研及军工
领域获得了广泛应用。随着各型武器的相继研发，靶场实验
也从常规、单一型武器实验向高测定精度、多测量手段的新
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｕｌｔｉ～ｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅｓｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ａｐｏｓｉｔｉｏｎ
关键词：光电经纬仪；交会测量；误差分析
中图分类号：ＴＰ３３３．３
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５—２１６３（２０１３）０３—００５０— ０３
ＥｒｒｏｒＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｈｅｏｄｏｌｉｔｅＤａｔａＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉＯｎ
ｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｐｔｉｃ—ｅｌｅｃｔｏｎｒｉｃＴｈｅｏｄｏｌｉｔｅ；ＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ＥｒｒｏｒＡｎｌｙａｓｉｓ

经纬仪使用16个误差及应对措施

经纬仪使用16个误差及应对措施
一、仪器误差
1、水平度盘刻划不均匀误差；
应对措施：采用在各测回间变换水平度盘位置观测，取各测回平均值的方法，可以减弱。

2、水平度盘的偏心差
应对措施：采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除此项误差的影响。

3、视准轴不垂直于横轴
4、水平轴不垂直于竖轴
应对措施：采用盘左、盘右观测取平均值的方法，可以消除此项误差的影响。

5、仪器竖轴倾斜误差
注意：无法采用一定的观测方法加以消除。

在经纬仪使用之前应严格检校仪器竖轴与水准管轴的垂直关系。

二、观测误差
1、仪器对中误差
△β与偏心距e成正比；
与测站点到目标的距离D成反比；
△β与水平角β′和偏心角θ的大小有关，当β′=180˚，θ=90˚时，△β最大。

2、目标偏心误差
产生原因：观测标志倾斜或没有立在目标点中心的。

目标偏心误差对水平角观测的影响与偏心距e成正比，与距离D成反比。

观测时尽量瞄目标底部。

3、整平误差
整平误差是指安置仪器时竖轴不竖直的误差。

应注意水准管轴与竖轴垂直的检校和使用中的整平。

4、瞄准误差→消除视差
5、读数误差≤±6″
三、外界条件的影响
1、松软的土壤和风力影响仪器的稳定；
2、日晒和环境温度的变化；
3、太阳照射地面产生热辐射引起大气层密度变化；
4、目标影像的跳动；
5、大气透明度低时目标成像不清晰；
6、视线太靠近建、构筑物时引起旁折光；
应对措施：选择有利的观测时间，避开不利的观测条件。

经纬仪、水准仪、全站仪误差

经纬仪全站仪水准仪误差分析和校准Leica SUR John Shao一、误差分类1、仪器构造误差1）视准轴误差的影响，盘左盘右观测的平均值可抵消该误差。

2）横轴不水平误差的影响，盘左盘右观测的平均值可抵消该误差。

3）纵轴误差的影响(1) 纵轴误差的影响不仅随观测目标的垂直角的增大而增大，而且与横轴所处的方向有关；(2) 盘左盘右取平均不能消除该项误差。

4）照准部偏心差的影响在度盘对径方向上读取读数而取平均值的方法及盘左、盘右读数的平均值都可消除该项误差的影响。

5）其他仪器误差的影响度盘刻划不均匀误差，竖盘指标差。

2、与观测者有关的误差1）仪器对中误差2）目标偏心误差3）照准误差4）读数误差3、与外界条件有关的误差1）温度的变化2）大风的影响3）大气折光4）大气透明度5）地面稳定性二、经纬仪误差分析：有六项主要误差，即：（1）安平水准器轴垂直于竖轴误差；（2）十字丝竖丝与铅垂线平行误差；（3）视准轴垂直于横轴误差；（4）横轴垂直于竖轴误差——i角误差；（5）竖盘指标差误差；（6）2C误差。

（7）光学对中器的检校（8）圆水准器的检校(次要)前六项主要误差校正，是在不存在度盘偏心差前提下进行的、否则需先校正度盘偏心差。

（1）如何校正安平水准器轴垂直于仪器竖轴误差检验：初步整平仪器，转动照准部使水准管平行于一对脚螺旋连线，转动这对脚螺旋使气泡严格居中；然后将照准部旋转180˚，如果气泡仍居中，则说明条件满足，如果气泡中点偏离水准管零点超过一格，则需要校正。

校正：先转动脚螺旋，使气泡返回偏移值的一半，再用校正针拨动水准管校正螺钉，使水准管气泡居中。

如此反复检校，直至水准管旋转至任何位置时水准管气泡偏移值都在一格以内。

（2）十字丝竖丝与铅垂线平行误差检验：用十字丝交点瞄准一清晰的点状目标P，转动望远镜微动螺旋，使竖丝上、下移动，如果P点始终不离开竖丝，则说明该条件满足，否则需要校正。

十字丝竖丝与铅垂线平行的检验校正：旋下十字丝环护罩，用小螺丝旋具松开十字丝外环的4个固定螺钉，转动十字丝环，使望远镜上、下微动时，P 点始终在竖丝上移动为止，最后旋紧十字丝外环固定螺钉。

电子经纬仪的检定与误差解析

电子经纬仪的检定与误差解析电子经纬仪不仅能作为测角仪器单独完成测量工作，还能与电子手簿、激光测距仪等组成全站仪，或与激光测距机、卫星定位仪、陀螺仪等组成测地系统。

本文详细分析了电子经纬仪的误差成因，旨在提高电子经纬仪的测量精度。

标签：电子经纬仪;鉴定范围;误差解析计算机技术与微电子技术的快速发展，为传统测绘仪器带来了革命性的变化，电子经纬仪正是在这种科技的冲击下而诞生的一种测量仪器，被广泛应用在建筑、军事等行业，极大提高了现代测绘技术水平。

1.电子经纬仪电子经纬仪是一款集光学、电子、机械、计算为一体的高精度光学测量仪器，其在光学经纬仪的基础上增加了自动化智能技术、滤波技术以及电子细分控制技术等，能够对测量数据进行智能读取，除被广泛应用在公路、铁路、水利等工程的测量中，还可以用于大型建筑、设备的实地安装地形测量。

常见的电子经纬仪主要由：照准部、望远镜、测微器系统、水准器、基座及脚螺旋、光栅盘或光学码盘、读数面板、光学对点器，九大部分组成，具有较高的抗振能力、稳定性、可靠性，以及耗电小、寿命长、温度影响小等优点，适用于各种地形测量、地籍测量、工程测量。

2.进行电子经纬仪检定的主要内容电子经纬仪是在光学经纬仪基础发展而来，为进一步提升其精确度，我们应熟悉并掌握电子经纬仪的检定工作内容。

1）水准器轴与竖轴的垂直度;2）望远镜竖丝铅垂度;3）望远镜视轴对横轴的垂直度;4）横轴误差;5）照准差;6）竖轴误差;7）光学对中器视轴与竖轴重合度;8）望远镜调焦视轴变动误差;9）一测回水平方向标准偏差。

3.电子经纬仪的误差分析电子经纬仪主要用于边角的角度测量，测量误差是比照国家标准仪器精度来判断的，而国家标准仪器精度指的是一测回水平方向的标准误差。

在對电子经纬仪进行误差测量时，需要首先将电子经纬仪的望远镜对准实现选取的目标点A，获得对应角度的测量数值，然后对转目标点B，继续获得相应角度的测量数值，A、B两点测量数值间的误差为目标点间的夹角。

靶场光电经纬仪测量数据的误差分析及数据处理

中图分类号：ＴＮ７３７１＋．文献标识码：Ａ
Ｅｒｏｎｌｓｓａｄｄａａｐｏｅｓｏｒｒａａｙｉｎｔｒｃｓｆ
ｅｅｔｏｏｔｃｌｔｅｄｌｔｎＰｒｖｎｇＧｒｕｄｌｃｒ－ｐｉａｈｏｏｉｅｉｏｉｏｎ
ｅｔａｏｌｔｏａａ，ｗｈｃｌｉｒｖａａｍｅｓｒｒｃｓｏｎｘｅｄｔｅｔａｋｄｓａｃｆｍｅｓｅｆｃｌｉｓｘｒｐａｉｎｄｔｉｈｗｉｍｐｏｅｄｔａｕｅｐｅｉｉｎａｄｅｔｎｈｒｃｉｔｎｅｏａｕａｉｔｅ．ｌｒｉＫｅｗｏｄ：ｐｏｉｇｇｏｎ；ａａｐｏｅｓｌｃｒ－ｐｉａｈｏｏｋｅ；ｅｒｒｄｌ；ｋｌｎｆｔｒｙｒｓｒｖｎｒｕｄｄｔｒｃｓ；ｅｅｔｏｏｔｃｌｅｄｌｔｒｏｓｍｏｅａｍａｉｅｌ
维普资讯
／理论与方法
第卷１期ｄ／第ｌＵ：月己ＩＵ５ｌ苹
靶场光电经纬仪测量数据的误差分析及数据处理＊
刘敏雷斌
（西安工业大学电子信息工程学院西安７０３）１０２
摘
要：光电经纬仪是在现代靶场测量中广泛应用的一种测量仪器，是光电经纬仪在跟踪飞行目标的过程中，因各种原但会
在这里我们引进了卡尔曼滤波的点经纬仪测站交汇原理和误差模型
图１。空间直角坐标系中，的一ｚ已知经纬仪的坐标（，，ｉ，五ｚ测量目标Ｍ所的方位角、仰角为（）俯Ａ，

光电经纬仪动态误差修正方法

光电经纬仪动态误差修正方法光电经纬仪是一种机械角度测量仪器，是光学测量技术的重要组成部分，能够记录三个机械方向上的微小位移，具有鲁棒性、准确性和稳定性等特点，可实现多维件的精确定位。

然而，光电经纬仪受到外界环境和温度、压力变化引起的动态误差影响，严重影响了测量效果，因而需要进行错误修正。

一、动态误差抑制技术（1）滤波技术滤波技术主要利用各种滤波算法，在信息修正过程中对抖动幅度大的机械性能参数及测量误差进行抑制，在一定程度上减少误差。

（2）信号建模技术该技术在信号的相邻采样点之间建立时间序列模型，建立动态误差仿真模型，通过参数估计，根据误差模型，采用特定方法抑制信号中包含的动态影响，可有效抑制光电经纬仪的动态误差。

二、参数校准技术（1）基于随机样本的参数校准采用基于随机样本的参数校准技术，可以实时调整光电经纬仪的参数，以抵消因外界环境变化等原因引起的系统误差。

根据参数校准后的精度和更新率，可以使用此方法有效抑制光电经纬仪的动态误差，提高量测精度。

（2）变分分析法变分分析法是一种有效消除不确定性和位置误差的方法，可以利用空间坐标系，减少了光电经纬仪的动态误差，提升测量精度。

在这种方法中，系统误差会随着外界环境的变化而发生变化，进而改变参数的值，从而达到减少动态误差的目的。

三、优化算法技术优化算法技术可以有效减少光电经纬仪的动态误差，实现精准测量，其主要有遗传算法、遗传改进算法和蚁群优化算法等。

这些算法可以搜索最优参数、确定最优权重值，有效抑制航位仪的动态误差，提高量测精度。

综上所述，光电经纬仪动态误差修正方法包括滤波技术、信号建模技术、参数校准技术和优化算法技术等多种技术手段，可有效抑制光电经纬仪的动态误差，提高测量效果和精度，实现准确的多维件定位。

经纬仪误差分析

2、目标偏心差（与偏心距成正比，与视线边长成反比；减弱：瞄准目标底部，目标竖直）
3、仪器整平误差（精确整平，一测回内气泡偏离不能超过1格; 测回间重新整平）
4、照准误差（消除视差，精确瞄准）
5、读数误差（消除视差，认真读数）
仪器误差
1．视准轴误差
由视准轴不垂直于横轴引起，仪器整平后望远镜绕横轴转动，视准轴扫出的是一锥面，而非竖直平面。
消除影响：一测回，盘左、盘右观测取平均值。
2．横轴误差
横轴不垂直于竖轴引起.
此时仪器整平后竖轴处于铅垂，而横轴必然倾斜，视线绕横轴旋转时形成Βιβλιοθήκη 垂直于横轴的倾斜面，而非铅垂面。
度盘偏心是指水平度盘中心与照准部旋转中心不重合。
消除：
1）盘左、盘右测角取平均值可消除度盘偏心误差。J6
2）对径符合法读数的仪器可自行消除此误差。 J2
5．光学对中器视线与竖轴不重合误差
该误差导致测站偏心，只有精确的校正。
观测误差
1、仪器对中误差（与偏心距成正比，与视线边长成反比,当水平角接近180?时影响最大；减弱：精确对中）
消除影响：一测回，盘左、盘右观测取平均值。
3．竖轴误差
水准管轴与竖轴不垂直引起, 则即使CC⊥HH，HH⊥VV，当水准气泡居中(LL水平)时，VV并不垂直，HH也不水平。
盘左、盘右观测取平均值不能消除其误差。
消减措施：关键是保证竖轴铅垂。
校正仪器；
尽量使水准管气泡居中。
4．度盘偏心误差

光电经纬仪测角精度分析

光电经纬仪测角精度分析作者：贾娜张锐来源：《中国科技纵横》2017年第20期摘要：测角进度是事关光电经纬仪定位功能的重要因素。

对光电经纬仪的测角误差进行分析，可以让这一设备的测角精度得到提升。

本文主要从光电经纬仪的测角精度误差问题入手，对这一设备的测角精度问题进行了分析。

关键词：光电经纬仪；机架系统；测量精度中图分类号：TH761.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0046-02光电经纬仪主要指的是在对电视测量技术进行应用的基础上，发挥自动跟踪功能和实时测量功能的测量设备。

这一设备主要应用于飞机轨迹、轮船轨迹和一些特种试验场空间目标运动轨迹测量工作之中。

光电经纬仪的测角精度主要指的是广电经纬仪测量目标的方位角、俯仰角测量值与目标值的偏离程度。

1 光电经纬仪的测角精度误差分析1.1 机架系统误差一般而言，光电经纬仪的机架结构机架系统的误差主要由以下几方面内容：一是垂直轴误差；二是水平轴的误差；三是视准轴误差和编码器码盘与轴不垂直的情况下所产生的误差[1]。

其中，垂直轴误差是在光电经纬仪垂直轴偏离铅垂线角量以后出现的误差；调平误差、垂直轴晃动误差和风载温度等因素引起的误差都可以被看作是机架系统的误差1.2 测角单元误差测角单元误差主要指的光电经纬仪的使用过程中，编码器在数据测量过程中出现的误差。

编码器在定向、定零位的过程中出现的误差也可以被看作是测角单元误差。

一般而言，编码器测量精度的影响因素主要涉及到了码盘光栅的质量问题，扫描信号的质量和信号处理电路的质量等多种因素。

1.3 脱靶量误差脱靶量误差主要指的是目标图象相对与光轴在靶面的投影中心点的片力量的问题。

这种误差通常是在时候判读以后得到的。

假设判读仪所得出来的脱靶量为X和Y，X和Y的计算过程就可以用以下公式来形容X=Xm+ΔX0Y=Ym+ΔY0在上面的两个公式中Xm和Ym主要指的是目标在坐标系中偏离靶面十字丝中心的量。

光电经纬仪调焦行差对测角总误差影响的分析

角残差数据里有一固定的系统误差．表现为光电经纬仪高低测量值全部小于理论值。在对误差修正数
据中发现，视轴差和零位差的修正值用的是战前和
战后拍摄方位标计算出的测量值，因为Ｇ１０Ｗ一２８光电经纬仪在靶场校飞试验中调焦位置始终是在无穷远的状态下跟踪测量的，而在Ｇ１０Ｗ一２８光电经纬仪实际工作中发现，在近距离到无穷远的调焦过程中，
摘要：基于光电经纬仪靶场校飞试验测角总误差的误差修正中．其调焦行差对光电经纬仪的测角总误差
的影响，以Ｇ１０光电经纬仪为例．讨论了其光学系统中存在的调焦行差，并定量分析了调焦行差对光Ｗ一２８电经纬仪方位和高低测量数据的影响，通过对靶场校飞试验数据的分析，在测量数据处理中对光电经纬仪的
器零位误差是通过战前和战后测量方位标得到的。方位标一般距光电经纬仪的测站距离为３７ｍ￣左右，光ｋ电经纬仪的光学系统需要进行调焦到有限距离，对方位标进行正镜和倒镜测量．计算出视轴误差和编
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６７
第２卷第１期８２
Ｖｏ．Ｎｏ．２】２８１
码器零位误差，跟踪测量目标与测站的距离一般为２～５ｋ０４ｍ左右（当于无穷目标）相。光学系统的调

光电经纬仪测角精度分析

在球面直角三角形ＧＰ１Ｋ中，Ｐ１Ｋ＝ΔＥ，Ｐ１Ｇ＝α－９０，则ｃｏｓ（９０－（α－９０））＝ｃｏｔｖ＊ｃｏｔ（９０－ΔＥ） ΔＥ≈ｖ＊ｃｏｓα 则其表达式为
ΔＡ＝ｖｓｉｎαｔａｎＥ
ΔＥ＝ｖｃｏｓα
（２）
根据三角函数分布特性，上式的均方根误差
表达式为
σＡｖ＝０．７０７＊ｔａｎＥσｖ σＥｖ＝０．７０７＊σｖ式中：σｖ为垂直轴倾斜的均方根误差
Ｅ）＊ｃｏｓαｃｏｔＰ＝ｃｏｔｖ＊ｃｏｓＥｓｉ－ｎαｓｉｎＥ＊ｃｏｓα （１）在直角球面三角ＰＰ１Ｐ１″中ｓｉｎＥ＝ｔａｎΔＡ＊ｔａｎ（９０－Ｐ）ｓｉｎＥ＝ｔａｎΔＡ＊ｃｏｔｖ＊ｃｏｓＥｓｉ－ｎαｓｉｎＥ＊ｃｏｓα
ｔａｎＥ＊ｓｉｎα＊ｔａｎｖ＝ｔａｎΔＡ（１－ｃｏｓα＊ｔａｎＥ＊ｔａｎα）ΔＡ≈ｖ＊ｔａｎＥ＊ｓｉｎα
直径；Ｋ为负载变形系数，一般取０．４～０．９６。
该误差服从均匀分布，故
σｖｈ＝σｖｈｍａｘ／槡３
（５）
在当前技术工艺条件下，对滚道直径５５５ｍｍ
的平面，滚道平面度可以控制在１．５μｍ；通过筛选钢球直径不等差可以控制在０．５μｍ。这样，滚道上平面的最大倾斜误差为３．５μｍ，负载变形系数Ｋ取０．９６时，可计算得σｖｈ＝０．７２″。
应用光学ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ
文章编号：１００２－２０８２（２０１２）０３－０４６６－０８
光电经纬仪测角精度分析
Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．３Ｍａｙ２０１２
杜俊峰，张孟伟，张晓明

基于多标尺联合标定的光电经纬仪测量系统精度分析

基于多标尺联合标定的光电经纬仪测量系统精度分析
光电经纬仪的测量精度与多种因素有关，包括仪器内部误差、环境因素对仪器的影响、标定误差等。

因此，对光电经纬仪测量系统的精度分析，需要从多个方面进行考虑和分
析。

一、仪器内部误差
光电经纬仪的内部误差包括转台误差、测角误差和光学系统误差等。

转台误差是指转
动轴线与水平线之间的夹角偏差，测角误差是指由于机构松动、光轴不共线等因素引起的
角度偏差。

而光学系统误差则是由于光学元件的制作、组装等原因引起的误差。

对于这些
误差，可通过在标准条件下对仪器进行检测和调整，以提高仪器的测量精度。

二、环境因素对仪器的影响
环境因素对光电经纬仪的测量精度也有着重要的影响。

例如大气折射率的变化、温度、湿度等因素都可能导致测角精度的下降。

因此，在测量过程中，需要注意环境因素的变化，并进行相应的补偿和校正，以提高测量精度。

三、标定误差的影响
光电经纬仪的标定误差也会对测量精度造成一定的影响。

标定误差是指在进行角度或
距离测量时，由于标定不准确或标定中存在偏差等原因，导致测量误差增大。

对于标定误差，可通过采用多标尺联合标定的方法来提高测量精度。

该方法利用多个标尺对仪器进行
标定，以减少标定误差，提高测量精度。

综上，光电经纬仪的测量精度与多种因素有关。

在实际测量中，需要考虑和分析这些
因素的影响，并进行相应的补偿和校正，以提高测量精度。

同时，采用多标尺联合标定的
方法，也是提高测量精度的重要手段之一。

仪器精度与误差分析1

一、仪器使用原理1.经纬仪测角原理（a）水平角测量原理相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。

水平角一般用表示，角值范围为0º～360 º。

如图所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角。

如图所示，可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角β的角值为：β= b-a（b）垂直角测量原理在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，又称倾角，用表示。

其角值范围为0º～±90º。

如图所示，视线在水平线的上方，垂直角为仰角，符号为正（+α）；视线在水平线的下方，垂直角为俯角，符号为负（- ）。

垂直角测量原理：同水平角一样，垂直角的角值也是度盘上两个方向的读数之差。

如图所示，望远镜瞄准目标的视线与水平线分别在竖直度盘上有对应读数，两读数之差即为垂直角的角值。

测量垂直角时，只要瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出垂直角。

（c）常用测角方法：1.测回法：测回法即用盘左盘右两个位置进行观测。

用盘左观测时，分别照准左、右目标得到两个读数，两数之差为上半测回角值。

为了消除部分仪器误差，倒转望远镜再用盘右观测，得到下半测回角值。

取上、下两个半测回角值的平均值为一测回的角值。

按精度要求可观测若干测回，取其平均值为最终的观测角值。

2.方向观测法：方向观测法是当有3个以上方向时，在上、下各半测回中依次对各方向进行观测，以求得各方向值，上、下两个半测回合为一测回，这种方法称为全圆测回法。

按精度需要测若干测回，可得各方向观测值的平均值，所需角度值由相应方向值相减即得。

2.测距仪工作原理（a）相位式激光测距技术：测距机的测距方程为:R = N0(C / 2f) + (C / 2 ) t ’式中N0—多目标距离相应的钟频脉冲数, f—钟频脉冲的频率, C—光速,t’—线路延迟时间; R —目标距离。

经纬仪测量误差分析

经纬仪测量误差分析水平角测量误差1.仪器误差仪器误差的来源可分为两方面。

一是仪器制造加工不完善的误差，如度盘刻划的误差及度盘偏心差等。

前者可采用度盘不同位置进行观测（按180°/n计算各测回度盘起始读数）加以削弱；后者采用盘左盘右取平均值予以消除。

其次是仪器校正不完善的误差，其视准轴不垂直于横轴及横轴不垂直于竖轴的误差，可采用盘左盘右取平均值予以消除。

但照准部水准管不垂直于竖轴的误差，不能用盘左盘右的观测方法消除。

因为，水准管气泡居中时，水准管轴虽水平，竖轴却与铅垂线间有一夹角θ，水平度盘不在水平位置面倾斜一个θ角，用盘左盘右来观测，水平度盘的倾角θ没有变动，俯仰望远镜产生的倾斜面也未变，而且瞄准目标的俯仰角越大，误差影响也越大，因此测量水平角时观测目标的高差较大时，更应注意整平。

2.观测误差（1）对中误差观测时若仪器对中不精确，致使度盘中心与测站中心O不重合而偏至O′，OO′的距离e称为测站偏心距，此时测得的角值β′与正确角值β之差△β′即为对中不良所产生的误差，由图可知:△β＝β－β′＝δ1＋δ2。

因偏心距e是一小值，故δ1和δ2应为一小角，于是把e近似地看作一段小圆弧，所以得:△β＝δ1＋δ2＝ep〞(1/d1+1/d2)式中：d1、d2——水平角两边的边长；e——测站偏心距；p〞=206265″。

由上式可知，对中误差与偏心距e成正比，与边长d1和d2成反比。

例如，e=3mm、d1=d2=100m，则△β″；如果d1= d2 =50m，则△β″。

故当边长较短时，应认真进行对中，使e值较小，减少对中误差的影响。

（2）整平误差观测时仪器未严格整平，竖轴将处于倾斜位置，这种误差与上面分析的水准管轴不垂直于竖轴的误差性质相同。

由于这种不能采用适当的观测方法加以消除，当观测目标的竖直角越大其误差影响也越大，故观测目标的高差较大时，应特别注意仪器的整平，一般每测回观测完毕，应重新整平仪器再进行下一个测回的观测。

GD220光电经纬仪轴系的精度分析

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主轴的置中误差 !" 在主轴旋转的任一轴向位置上，主轴实际回
转轴线的纯径向位移与由主轴轴线角度摆动所引起的主轴轴心的径向偏移之和就是主轴在该位置的置中误差，即（"） !! " !! ! # $ % ・! "，式中 $ % 为主轴该位置之截面到位于摆动角顶点处的主轴端面的距离。表明主轴轴线对转轴平均轴线的径向偏移程度。 !!" 主轴的晃动误差 ! " 主轴实际回转轴线对转轴平均轴线的纯角度摆动量 ! 也称作轴系的 " 称为主轴的晃动误差，定向误差。表明主轴实际回转轴线对给定方向的偏离程度。
为了提高其轴系精度和改进其轴系结构以光电经纬仪为例讨论了其垂直轴系和水平轴系中存在的径向跳动误差角度摆动误差和轴向窜动误差等并定量分析了由构成轴系零件的形位误差造成的轴系在回转运动时的晃动误差
第 !" 卷第 # 期 & " " & 年 < 月文章编号
光学
精密工程
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实际检测结果要比理论分析数值稍大，这是由于理论分析模型的简化和实测过程中带入的如人员误差造成的，总的看理论分析还是反映了水平轴的设计情况。水平轴的结构设计尺寸是合理可行的。水平轴的置中误差：影响轴系置中精度的主要因素是尺寸误差，轴系零件的圆度则是影响主轴轴心径向偏移轨迹的根本原因。由于径向轴承有 ? = ??5 @ ? = ?45AA 的过盈，因此水平轴的置中精度也是很高的。水平轴的置中误差其实反映在经纬仪上就是水平轴与编码器轴系的偏心，编码器的精密联轴节的误差其实就给予了反映。编码器及精密联轴节带入的数字测角误差为： !! ! 4 " 7# 这样高低角度测量中水平轴系的误差为：

光电经纬仪动态误差修正方法

光电经纬仪动态误差修正方法
光电经纬仪，是一种用于度量几何变换的精密测量设备。

它可以用于定位和测量角度。

它主要由激光器、照相机、反射镜、光学组件等组成，并运用光电技术测量几何变换。

它可以用于准确记录旋转和平移等基本变换参数，从而提供准确的测量结果。

但是，它们也受到运动误差的影响，导致测量准确度降低，因此必须采用一种方法来修正运动误差，以提高测量结果的准确性。

为了修正运动误差，可以采用滤波和参数校正的方法。

滤波方法的基本思想是使用低通滤波器的响应来抑制经纬仪的时变变化，从而消除误差。

通常，会使用卡尔曼滤波对误差进行抑制。

另一种方法是参数校正，即使用反馈控制对控制参数进行校正，以实现测量更加准确。

此外，光电经纬仪还可以采用门控技术来修正动态误差。

门控技术不仅可以消除经纬仪的动态误差，而且还可以消除因激光照射、视觉中断等因素引起的动态误差。

门控技术主要包括增强门控和滤波门控，其中增强门控是一种非线性修正技术，它具有较高的精度和修正效果；滤波门控是一种线性修正技术，它是一种在测量过程中消除误差的有效方法。

上述几种光电经纬仪动态误差修正方法都可以提高经纬仪测量准确度，但最终的修正效果仍取决于各自的参数设置。

因此，在使用这些技术的过程中，要尽量使参数设置尽可能准确，从而使得结果修正的更加准确。

总之，光电经纬仪动态误差修正方法主要有滤波、参数校正和门控技术等三种，其中滤波方法可以抑制误差，参数校正可以较好地控制参数，门控技术可以消除动态误差。

无论采用哪种方法，最终的修正效果都取决于参数设置，因此事先应对参数进行设置，以保证最终的结果准确性。

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Ｈ＝Ｂ —Ｂ，ｕ
光电经纬仪综合应用光、机等先进技术进行光电测量，电、
在导弹航天飞行试验任务中不仅可以获得高精度的弹道测量数据，还可以拍摄实况资料，为分析检测飞行器的性能提供依据，因此在航天、航空、靶场测试等多个领域被广泛应用。测量设备在经过生产鉴定后，还需要进行靶场验收，对其进行对接、飞、校联试，检验是否符合要求。本文根据某次靶场测试
的数据分析光电经纬仪靶场精度检测出现的误差，并提出处理方法。
其中，表示评定设备自身坐标系的方位测量值；表示已经换算到测量设备坐标系的测量元素基准值；－，，ｋ１ ……ｍ，２表示区段序号；ｌ，ｉ， ……ｎ表示区段采样点序号。＝２，将ｎ规定为４０个点，０每个区段为２ｓ００点。０４０个若一段时间
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部位修正准确性的影响。飞机在整个航线中平行飞行，方位的误差受跟踪部位的影响比较大，但俯仰的误差受到跟踪部
为事后测角总误差；为动
位影响相对较小。
在这个公式中，、
误差增量。
态测角随机误差；Ｅ、为静态测角总误差，＾、ｎ为动态ａＯＤｃａｒ用拍星的方法可以获取静态测角总误差。光电经纬仪在
２１０２年第４期（第１０期）总２
信息通信
ＩＯＲＡＴＩＮＦＭＯＮ＆ＣＯＭＭＮ２Ｓｍｏ１０）
光电经纬仪靶场精度检测误差分析
李杨
（中国人民解放军９２５部队，宁葫芦岛１５０）１４辽２０１
・
图１具有视觉功能的ＥＳＮ２５ＰＯＥＥＳ５Ｃ１机械手系统构成和机械手机构图的内外参数，采用从图像坐标直接计算出目标位置的方法… ，即基于恒定旋转矩阵的方式来实现特定环境下的目标立体定位的方法。在摄像机的成像过程中要涉及到下面几个不同坐标系统之间的变换。各个坐标系的模型如图２所示；
机械手在磁头动态性能自动化测试系统中的应用
高龙王凤鹏，
（．１东莞职业技术学院。广东东莞，２００２新科磁电厂，东东莞，２００）５３０；．广５３０
摘要：硬盘磁头动态测试是磁头生产过程中反映硬盘性能最为直接有效的测量手段，也是硬盘生产厂家投入较大的工序。了保证产品质量，高工作效率，为提降低成本，提升企业的竞争力，必须开发出一套适合无尘生产环境要求的磁头自
１２误差的计算方法．
本次校飞任务中，两个肌醇站和ＧＳ全球定位系统作以Ｐ为精度基准。误差和系统误差采用测量设备和ＧＳ转换结总Ｐ
果比较的方法，并将计算结果作为判定设备标校的效果。根
据对比的差值计算出系统的总误差和随机误差。
根据实际任务的需求，差分阶数ｐ３步长ｔ４ｎ４０取＝，－，＝０
点，：则
＝Ｈ一３Ｈ十３一ｌ２
据段比较多，夜航的数据比较好，随机误差基本上符合精度要求。一般采用事后数据综合判定的方法对光电经纬仪进行精度检测，本文亦将测量监理在事后测角总误差的基础上。事后测角总误差包括动态误差增量综合和静态测角总误差两种，静态测角误差源（零位差、定位差、垂直轴误差、水平轴误差、角编码器、读误差等）轴判和动态测角动态源（动
动化测试系统。针对公司硬盘磁头动态测试的特殊性，ＥＳＮ工业机器人为执行机构，以ＰＯ采用ＣＤ摄像机建立了机Ｃ
器人手眼视觉系统，开发出基于机械手的磁头动态性能自动化测试系统，高了测试系统的性能，提减少了对操作人员的
需求。
关键词：头动态Ｉ磁自动化测试；机器人手眼视觉系统
ＡＹ＝ｔ．．ＩｄｘＶ
Ａｚ＝，，ＳｘＶｚｌｚ
ｖｘＶ、表示目标在测量系的ｘ、ｚ向的速度值，Ｌ、ＶｚＹ、 △
表示跟踪部位处在飞机的飞行方向、落后于飞机ＧＰＳ安装位
置的轴向距离，以米为单位，超前为负。几次任务中，由于夜航悬挂的灯光标、易选取点目标的判读点，导致夜航的数据较好、差较小。误
２数据误差分析
２１计算误差．
光学设备采用ＧＳ测量数据鉴定系统误差，际上跟踪Ｐ实部位并不是ＧＳ所在位置，以测角的系统误差会受到跟踪Ｐ所
光电经纬仪测角总误差的计算方法是静态测角总误差加上动态随机误差增量的方差和的平方根。用数学模型表示为：
心点时误差较小但是，晚灯光能量比较弱，易受到环境夜容
和距离等影响。因此，白天试验时，可采取尺寸较大、比度对较强的合作目标，并采取图像拉伸的方式、用数据平滑和人工单帧手动的判读方法对事后图像进行处理，可以有效地降低
判读的误差。
参考文献：
［王伟，１】侯宏录．靶场光电经纬仪数据融合处理方法【．Ｊ探测】
与控制学报，０８６３）０６２０，０：．１（３
择目标参考点时比较容易出现误差。从本次靶场校飞的５次
精度校飞数据处理结果中可以看出，夜航数据比白天明显好出很多。原因在于夜航飞行时，飞机的点目标是灯光，选择中
中图分类号ＩＰ４文献标识码：Ｔ２２ＡＯ引言
文章编号：７－１１２１）－０５２１３１３（０２００２－６４０
针对公司硬盘磁头动态测试的特殊性，ＰＯ以ＥＳＮ工业机器人为执行机构，采用ＣＤ摄像机建立了机器人手眼视觉系Ｃ统，开发出基于机械手的磁头动态性能自动化测试系统，机器人的视觉系统能够实时、精确地完成磁头测试过程中对目标物的图像采集、图像处理、图像定位，计算出目标的实际位置，为机器人对目标的精确抓取和放置提供视觉引导，从而成功地解决了在磁头动态性能测试中由全人工到机器人自动化操作发展过程中的难题。
ｌ机械孚手眼标定系统
本系统是在ＥＳＮ．２５１（ＰＯＥ￣Ｓ５Ｃ适合无尘室标准）工业机器人的基础上，为其增加了一套视觉系统，使其成为一个具有视觉的工业机器人系统，从而可以在磁头测试中完成对目标物的抓取和放置任务整个机器人系统包括；ＰＯＳ５ＣＥＳＮＥ５１２机械臂Ｃ２工业机器人控制器、ｏｙｃＲａ０８ｎｅＤ摄像机、ｔ￣ＭａＯｒ公司的ＭｅｏＩ型ＰＩｉＩ－Ｃ数字图像采集卡以及相应的外部设
人工瞒准的误差。人工瞄准误差是导致图像数据时候判读误差的主要因素根据测量计算的数据，使用ｌ７ｍ焦距的光：２８学设备时，数字图像的１个像元代表１２，．２存在着判读产考３点的误差选择。产生这种误差的原因在于白天飞机的目标较
大，目标在图像上不断的变化位置，还存在出视场的情况，选
摘要：电经纬仪综合应用光、机等先进技术进行光电测量，光电、在航天、空、场测试等多个领域被广泛应用。航靶测量设备在经过生产鉴定后，需要进行靶场验收，还对其进行对接、校飞、试，联检验是否符合要求。本文根据某次靶场测试的数据分析光电经纬仪靶场精度检测出现的误差，提出处理方法。并关键词：电经纬仪；光靶场精度；检测误差中图分类号：Ｈ７１１Ｔ６．文献标识码：Ａ文章编号：６３１３（０２０．０４０１７．１１２１）４０２ —２以方位角Ｂ为例，各个误差的计算方式为：
备。其承统模型及实际构成图如图１所示
２机械孚手眼标定算法
在机械手手眼系统中，ＣＤ或摄像机固定在可以移动将ｃ的机械手手臂的末端并随着机械手手臂移动，机械手执行任务时，需要知道空间件物体相对于机械手平台的位霉，而工件物体的位置信息可以通过摄像机来获取。即蓑键在于确定摄像机坐标系与机械手末端相对位置关系，即标定机器人的手眼关系。为了简化摄像机标定过程，采用基于直接将图像坐标映射到机器人参考坐标的“ 黑箱” 思想，即不标定摄像机
态摄影和其他动态变形引起的动态误差）影响测角精度的是因素。
＝协∑ｍ２ｌ【ｌ）２】，
低频随机误差计算方法：＝一Ａ一Ａ】茈【Ｓａｌ，２单台设备的随机误差统计用测量元素序列值代替。
理论视位置值，将计算出的理论值作为比较的标准，经过数据处理计算出静态测角的误差。这个过程中，计算时将外界环境的影响包含在内。一般情况下，设备在出厂前要在室内进行动态误差的增量检测，以通过实际跟踪的测量方法，可利用变量差分法估计动态随机误差。
ＡＡｘ／Ｘｒｚ＝Ｌ √ ２＋＋
内有效数据小于２０，段不作处理。０个该误差的计算公式为：