建筑工程施工测量17_测量机器人工程控制网观测与平差计

2020/5/29
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测量机器人的光路系统之二
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测量机器人的目标搜寻原理
影像生成，影像获取，影像处理，照准目标
第一次成像
第二次成像
求差图像
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精确照准方法
回光信号最强法
方形螺旋搜索法
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金坪子 滑坡
三台坝址 乌东德坝址
陆军林坝址
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金坪子滑坡分区
Ⅳ区
乌东德村
Ⅰ区
Ⅴ区
金坪子村
Ⅲ区
Ⅱ区
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金坪子滑坡全貌 Ⅱ区
Ⅰ区 Ⅳ区
Ⅴ区
Ⅲ区
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金坪子滑坡---TIN模型
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现场观测
开始 作业管理 测站及限差设置
据概略坐标计 算
初始位置文件 手动
后视定向 自动
水平角自动测量 距离自动测量 距离手动测量
否 测回内限 差合格否？ 是
测回差检查
限差
否
合格否？
否
限差
是
合格否？
是
数据记录到仪器储存卡
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五、测量机器人工程控制网
观测与平差计算自动化实习
实习地点
• 外业： 测绘学院四号楼楼顶试验网
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武汉大学测绘学院TN03
TN01
TN02
图例 监测网点 监测网点兼监测点 视准线监测点 雨量、气温监测点 钻孔测斜管 地下水监测孔 新增监测点
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测量机器人测站 1
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测量机器人测站 2
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测量机器人的坐标系统
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测量机器人的轴系关系
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三、 测量机器人的测量原理
Z
P
XS α
β
O
Y
极坐标法原理
P
S1
Z
X
A
Y
S2 B
前方交会法原理
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测量机器人的光路系统之一
▲ ▲
视准线A
AL01A
雨量、气温 监测点
AL02A
Ⅲ区 AL03A
IN02 JZK05
IN01 JZK21
TN11
TN10
视准线D
TN04
TN08
TN13
TP08
P03 JZK27
▲
TP10
T▲P09
ID01 P01
ID02
▲
JZK10
TP11
IN04 TN158号平硐入口 TP15
JZK33
金坪子滑坡变形监测网
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四、 测量机器人的分类
分三类：
➢被动式极坐标测量
在被测物体上设置反射棱镜为合作目标。
➢主动式三角测量
以结构光作为照准标志, 由两台视频电子经纬仪和 计算机组成，用空间前方角度交会法确定被测点坐 标。
➢ 无合作目标测量
不需要合作目标, 根据物体的特征点、轮廓线和纹 理, 用影像处理的方法自动识别、匹配和照准目标
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五、测量机器人工程控制网
观测与平差计算自动化实习
• 实习内容：
用测量机器人作一个控制网的外业观测和 内业平差计算的全过程，体现测量自动化 和一体化
2020/5/29Hale Waihona Puke Baidu
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五、测量机器人控制网观测 和平差计算自动化实习
硬件：
测量机器人 Leica TCA2003
工程测量学实验教学课件
测量机器人工程控制网 观测与平差计算自动化
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一、什么叫测量机器人
测量机器人是一种能代替人进行自动搜索、 跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、 三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪。 它可以代替人完成许多测量任务。
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内业数据处理自动化
• 自动生成平差文件 • 平差计算 • 图表生成输出
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六、 工程控制网观测自动化实例
金坪子滑坡 变形监测网
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乌东德电站坝址及金坪子滑坡区卫星照片
尖山包坝址
`
河门口坝址 白滩坝址
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科幻机器人
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Leica TCA系列测量机器人
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磁驱伺服技术
Trimble S6 测量机器人
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测 量 机 器 人 作 业 实 景
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二、 测量机器人的组成
坐标系统、操纵器、 换能器、计算机、 闭路控制器、集成传感器、 决定制作、目标捕获
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变形监测网两种技术比较
比较内容
常规技术
测量机器人技术
仪器
WILD T3 WILD DI2002
Leica TCA 2003
人员 外业时间 内业时间
评价
技术员3名，民工6名
技术员1名，民工6名
25～40天
3～5天
6天
1天
外业劳动强度大、人 外业自动化程度高、人员少、时间短、 员多、时间长、成本 经费省；内外业一体化、效率高、成果 高、；内业繁琐，效 可靠、精度高 率低
• 内业： 测绘实验中心学生机房
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测量机器人外业实习步骤：
• 设 站； • 限差设置； • 初始观测； • 测站设置； • 后视定向； • 水平角自动测量； • 测回差检查； • 距离测量。 • 搬站，重复上面步骤，直到全网测完。 • 数据传输。
1台
棱镜
7个
便携机或台式微机
1台
绘图仪/打印机
1台
数据传输电缆。
1根
光学经纬仪
1台
电子全站仪
1台
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五、测量机器人控制网观测 和平差计算自动化实习
软件：
机载控制网观测自动化软件
1套
数据后处理和网平差软件
1套
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网观测软件流程
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从各个角度观看金坪子斜坡
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TN05
TN06
TN07
AL01B
视准线C
▲
视准线B
Ⅰ区 AL01D
TP45
P04 JZK32
AL01C
Ⅰ区 TP44
IN03 JZK17
TP01
AL02B
▲
▲
▲ ▲
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JPZ0KA21L303ADL02TDP0T3PT0P2▲0Ⅱ5 区▲TP1T2▲PA1TL3P0034ACL02TTCPP01T64NT0PT90N7Ⅳ12T区N1A4L03B