测角三维坐标采集系统的设计与实现 (2012年)

测角三维坐标采集系统是一种应用在大尺寸空间坐标测量领域的技术系统，其设计和实现涉及到多个关键技术点，下面将分别介绍。 系统总体设计及功能，测角三维坐标采集系统是一种双测站多测回角度交会测量系统，由两台高精度电子经纬仪、全站仪与计算机联机构成。系统的总体设计思路是通过仪器间互瞄观测获取起始方向值，通过对基准尺的测量确定尺度基准，然后根据角度空间前方交会测量原理来获取三维坐标。系统主要功能包括设备联机、方向观测值的实时采集与处理、系统定向解算、三维坐标解算以及成果报表输出。 接着，关键技术与实现，这一部分主要讲述了几个关键技术的实现细节。 1. 设备联机：系统能够自动检测计算机的串行端口设置，并建立计算机与电子经纬仪、全站仪的连接。数据通信主要借助于MSComm控件，并采用事件驱动通信模式。 2. 方向观测值的实时采集与处理：方向观测值通过数据线实时传输到计算机，并存储于Access数据库中。现场计算归零信息，并通过数据存取操作及管理实现数据的存取操作。微软的DAO技术被用于实现数据存取操作，通过DAO可以创建数据库、定义表格和字段、建立表间关系、定位和查询数据库等工具。 3. 系统定向解算：利用测站仪器间精确互瞄和基准尺观测数据，完成仪器间的相对定向和绝对定向解算，建立测量系统。 4. 三维坐标解算：依据空间前方交会原理，计算目标点的三维坐标近似值，然后进行顾及尺度基准的间接平差计算，以提高测量的精度。 5. 成果报表输出：可以将观测、计算数据方便地导入Excel，并生成以.dat文件保存的各类成果报表。 此外，还介绍了顾及尺度基准的间接平差。在空间坐标测量中，尺度基准通常由基准尺提供，通过角度空间前方交会测量原理及相似原理确定两测站间的水平基线长度b及高度h，这个过程称为绝对定向。而观测获取起始方向线的过程称为相对定向。定向测量精度直接影响整个系统测量的质量。因此，在3DCoorsA软件设计中，将定向参数HAB,HBA，b和h视为待估参数，与目标点三维坐标一起进行平差计算。每次观测一个目标点时，可列出两个天顶距观测方程和两个水平方向观测方程进行间接平差计算。 测角三维坐标采集系统的实际应用涉及到非接触性测量、高精度和设站灵活等优点，其重要性在工程测量、建筑施工、设备安装等领域不言而喻。通过对文章中提供的关键技术点进行深入学习和实践应用，可以有效提高相关领域的测量精度和效率。