基于全站仪定位的辐射场测量方法研究

在核设施检修或退役中,往往需要对现场的辐射剂量场进行测量。传统的剂量率仪不支持空间坐标测量,需要额外的坐标测量工具,且剂量测量和坐标测量不同步,使得测量效率受到限制。针对该问题,提出了一种基于全站仪定位的测量方法,可同时测量剂量率和对应的空间坐标,定位精度为mm级,研制了测量系统样机。使用样机对某个水泥固化放射性废物桶进行了测试实验,与蒙特卡罗计算结果进行对比,测量值与模拟值的相对偏差遵循正态分布,平均偏差为12.8%,标准偏差为9.37%,数量大约占96%的测量点位的相对偏差在[-30%,5%]的范围内,体现了较高的测量精度。对某核设施厂房的另外两个较为复杂的场景进行辐射场测量,使用对数变换普通克里金方法对离散的测量点进行辐射场插值计算,三维辐射场重构结果的平均相对偏差可控制在50%左右。结果表明通过基于全站仪的辐射场测量系统可对现场的三维辐射场进行重构,精度可以满足三维辐射场的应用需求。

不同标称精度全站仪变形监测数据精度研究

文章主要选定两种标称精度不同的全站仪,即南方NTS以及Trimble,组织展开对普通全站仪、高精度全站仪变形监测数据精度的综合对比分析,以此实现对变形监测作业中高精度全站仪应用效果与实用性的验证。结果表明,在实际的变形监测期间,Trimble所得到的平均中误差、中误差、平均观测误差均维持在优于南方NTS的水平;相比于南方NTS预测模型,Trimble预测模型在变形监测中所产生的预测误差更小,能够得到精度更高的结果数据;高精度全站仪在变形监测中能够得到精度更高的结果数据,可靠性强。

单目标旋转摄影方法标定图像全站仪相机

为了实现图像全站仪望远镜相机和广角相机的高精度标定,采用单目标旋转摄影法推导了旋转摄影模式下图像全站仪的相机标定模型,并对模型参数展开相关性分析,针对其中存在的参数耦合问题,提出了双盘观测法进行参数解耦;对单目标旋转摄影方法的可行性进行了实验验证,取得了图像全站仪望远镜相机和广角相机的高精度标定结果。结果表明,标定得到的相机参数可用于不同摄影距离的图像测量,望远镜相机标定点重投影误差平均为1.0 pixel,对应图像角分辨率达2.0″;望远镜相机定焦摄影时标定点重投影误差平均为0.15 pixel,对应图像角分辨率达0.3″;广角相机标定点重投影误差平均为0.6 pixel,对应图像角分辨率达13.3″。该研究对提高图像全站仪的图像测量精度及拓展其相关应用有一定参考意义。

全站仪气象改正公式优化研究

为了提高全站仪长距离测距精度,提出一种全站仪气象改正公式的优化方法。对气象改正公式进行了分析,发现存在一定误差和优化的空间。为了降低改正公式引起的残余误差,以最小化残余误差之和为优化目标,将气象公式系数调整转化为最优化问题。借助野外长基线上部署的密集环境参数传感器阵列,实时记录全站仪长时间连续测距时的环境参数;利用测距数据构造优化函数,对改正公式系数的不同组合进行优化调整和验证,实验数据分析结果表明:优化后,测距误差均值可减小99.8%,误差的标准偏差减小81.2%。为验证所提出方法的有效性,将优化系数后的改正公式应用于其他测量时间段的测距补偿,结果显示,残余误差也同样得到有效降低,优化幅度达到37%以上。表明气象改正公式系数优化是显著降低野外测距误差的有效方法。

基于陀螺全站仪的地铁贯通定向分析应用

地铁隧道工程的开挖掘进由于缺少可靠的检核条件,导致控制导线的精度较低,大大影响了隧道的贯通精度。本文采用高精度的陀螺全站仪通过逆转点方法对地铁隧道进行加测陀螺定向边,并对陀螺仪的定向原理进行分析利用,结合相应的计算公式进行优化分析,得到精确的导线边方位角。通过验证确保了成果的可靠性,有效提高了控制网的精度,减小了导线网的测角误差积累及地下导线测量最弱边对地铁贯通的影响,保障地铁隧道顺利贯通。

图像全站仪同轴相机主距检校方法研究

变形测量是图像全站仪目前应用最为广泛的领域。同轴相机主距是图像全站仪应用于变形测量所需检校的主要参数,其检校方法及精度直接关乎变形测量的精度与效率。针对现有检校方法涉及参数过多、求解过程复杂等问题,本文提出一种高效直观的检校方法,检校参数仅包括主距和畸变,可有效检测出不同测量距离上的主距变化,并建立相应的物距—主距函数模型,在实际测量中可由该模型直接获得不同物距对应的精确主距,有效提高将图像测量转换为实地形变测量的精度。针对研究建立的检校模型,设计了完整的检校实验流程,对物距(S)变化范围为2.46m至11.56m的徕卡TS60图像全站仪同轴相机的主距(f)进行精密检校实验,得到的物距与主距的函数模型为f=-3.8382*S^-3.9592+23.1997±0.0023cm。结果表明,本文方法的主距检校相对精度为10-4,所建立的函数模型可将主距误差引起的测角误差降低到0.2″以内。

ATR全站仪的棱镜光斑重心识别与照准纠偏研究

智能化全站仪内置的CCD相机是测量活动中识别目标棱镜的载体,其接收反射红外线形成的光斑图像是目标识别及照准度判定的重要依据。实验以目标区域棱镜的RGB、灰度图像、光斑图像(点云化)作为研究依据,基于提出的圆形度、光斑映射系数、散射性三个特征条件使用随机森林算法建立光斑精识别模型,再利用光斑离散度质心算法找寻光斑重心。最后以四象限法则分割光斑重心落点进而形成实验场误差线,分象限进行照准误差纠偏。实验表明此方法可以很好地识别棱镜光斑重心和进行精确照准,具有一定的可行性。

图像全站仪观测低轨卫星方法研究

随着巨型星座的发展,低轨卫星数量快速增长,雷达与大型光学望远镜等传统观测手段造价高、体积大,难以满足观测需求。图像全站仪作为传统高精度光学测量设备,具有观测精度和自动化程度高、造价低、机动性强等突出特点,可改造为低轨卫星观测系统。利用图像全站仪观测低轨卫星的重点在于指向信息获取以及观测图像中拖尾星点提取,文中建立了从卫星TLE数据到图像全站仪指向信息的数学模型,分析了卫星成像的拖尾特点,提出了基于轨道预测信息的拖尾星点提取算法。利用图像全站仪搭建低轨卫星观测系统进行观测实验,经计算分析得到内符合精度约为6″,观测精度较高,表明图像全站仪可用于低轨卫星观测,观测误差来源有待进一步研究。

全站仪测量技术在矿山测量中的应用研究

矿山测量是矿山工程中必不可少的环节,它涉及到矿区地形的测量、采场布置及通道规划以及矿石储量的计算等。传统的测量方法存在着精度低、效率低等问题,而全站仪测量技术的出现改变了这一局面。全站仪凭借其先进的激光测距、高精度角度测量以及强大的数据处理能力,极大地提升了测量工作的精确度和执行效率,为金属矿山的精确开采规划、高效作业流程及资源管理的优化提供了坚实的技术支撑。本文聚焦于全站仪测量技术在金属矿山测量中的应用,深入分析其优势与实践应用,旨在为相关领域的从业者提供有价值的参考与指导。

全站仪在盾构下穿施工运营隧道变形监测中的应用

针对新建盾构隧道下穿施工而导致运营隧道结构变形的问题,利用全站仪构建自动化监测系统,对施工期间运营隧道关键节点典型断面的监测数据进行分析和精度评定。本次盾构下穿期间,运营隧道道床沉降整体呈现抬升趋势,管片收敛呈现扩张趋势,道床位移呈现向盾构推进方向运动的趋势。通过人工复核对自动监测系统进行精度评估,结果表明自动化监测与人工复核整体偏差在1 mm内,全站仪自动化监测系统为地铁运营安全风险评估提供测量技术支撑,通过某地铁盾构隧道施工监测的数据分析,验证了全站仪自动化监测系统的可行性和有效性。

基于全站仪法塔尺刻线示值误差的研究与试验

为避免塔尺刻线示值误差在检测时中间格挡的影响,本文结合高度卡尺和全站仪,对其检测方法进行探讨,并分别建立数学模型进行试验。试验表明:塔尺两端刻线示值误差未超过-0.20mm,且全量程刻线示值误差均小于0,整体刻线值较小,在3750mm刻线处的示值误差最大为-1.40mm,满足JJG 8-1991《水准标尺检定规程》中全长(5m)误差小于±3.0mm要求。

全站仪自动目标识别测定真北方位角

为了进一步提升导弹预设阵地建设、航空航天器发射、陀螺仪标校等领域中真北方位测定的精度和准确度,提出一种真北方位角测定方法:通过研究多种真北方位角测定方法,在分析现有方法特点及测量精度的基础上,提出并实现一种利用具备自动目标识别(ATR)功能的全站仪来实现真北方位角测量的方法;并运用2种方法对所测得的4个真北方位角的精度及准确度进行分析。实验结果表明,不符值绝对值最大为0.38″,对于短边真北方位角其真实准确度可以做到优于±0.5″,能够证明其可行性及准确性,为确定方位基准的外符精度提供参考。

全站仪导线测量方法优化及应用效果分析

针对矿井全站仪进行导线测量作业时,存在工作人员劳动强度大,测量误差大,测量效率低的不足,分析了全站仪在井下测量作业中的具体应用方法,并结合自身工作实践,进一步优化改进了全站仪导线测量方法,应用结果表明:经优化后,测量人员进行井下导线测量时的劳动强度减轻,测量效率提升,测量精度提高,实现了减人增效,为矿井的采掘安全进行提供了更好的保障。

虚拟仿真技术在全站仪实验教学中知识维度评价分析

在高校教学改革中,推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合一直是热点问题。虚拟仿真技术作为一种融合信息技术的教学模式,能助推工程测量的实验教学改革,从而有效提高学生知识创新能力的培养。通过设计三种不同教学模式,探讨虚拟仿真技术在全站仪实验中的参与度与知识维度的关系,结果表明:采用虚实混合教学模式,能够发挥线上线下两方面的优势,在事实性、概念性、程序性、反省认知性等知识方面均优于其他两种实验教学模式。

全站仪免棱镜测量技术在铁路隧道监控量测中精度分析

在施工过程中,测量是不可缺少的一部分。传统的测量使用的工具之一是棱镜,不仅要架设全站仪,同时也要选点架设棱镜,通过全站仪与棱镜之间的反射测量距离与角度,这样会花费大量的时间。免棱镜测量技术则不然,对反射物不做严格要求,目标位置的石头、墙体、金属体就可以反射信号,在铁路隧道监控量测中,由施工队打下钢筋并放置反光片作为目标,仪器架设好直接就能测量,节省了大量的时间。

基于陀螺全站仪的地铁隧道贯通测量应用研究

为了提高地铁隧道贯通测量的精度和效率,对陀螺全站仪寻北定向测量的原理和方法进行研究,详细分析其在地铁隧道贯通测量中的应用。本文阐述了陀螺全站仪的工作原理及其在寻北定向测量中的独特优势,建立寻北数据模型,为后续的测量数据处理提供了理论基础。在数据处理方面,本文提出陀螺全站仪定向贯通测量的数据处理流程,包括数据收集、预处理、模型建立和结果分析等环节。本文采用间接平差方法对陀螺边导线数据进行处理,有效消除了测量误差,提高了数据精度。研究结果表明,基于陀螺全站仪的地铁隧道贯通测量技术能够显著提高测量精度,减少误差累积,为地铁隧道的精确贯通提供了有力的技术支撑。

全站仪ATR技术在二等跨河水准测量中的应用

超大跨度跨江桥梁高程控制网测量是桥梁施工测量的重难点,结合常泰长江大桥工程的高程控制网测量需求,研究全站仪ATR技术的工作原理,从跨河线路选取,跨河点位布设,竖直角测回数、组数及限差确定、测距三角高程测量等方面阐述全站仪ATR技术在长距离跨河水准测量中的使用,研究距离、角度、大气折光等因素对高差测量的影响,最后对跨江距离为2.97 km的全站仪跨河二等水准测量数据进行分析,双测回往返测取均值后互差最大值为9.99 mm,远小于互差限差;环闭合差最大值为8.89 mm,满足限差要求;往返测均值偶然中误差为±0.34 mm/km,满足二等水准测量精度要求。研究表明,利用全站仪ATR技术可以进行长度不超过3.0 km的跨河水准测量,其测量精度能达到国家二等水准精度要求。相较于传统人工照准测量方法,全站仪ATR技术可以显著提高测量效率,并实现跨河水准测量的智能化。

桥梁检测中免棱镜全站仪的应用

为探索免棱镜全站仪在桥梁检测中的控制要点,在阐述检测原理的基础上,对圆柱体桥梁立柱墩台中心点平面坐标计算公式及精度进行分析,并对具体桥梁工程垂直距离和水平距离测试步骤及结果展开分析;应用MATLAB程序进行了时间序列预测。结果表明,免棱镜全站仪无须配置棱镜,实现了所瞄即所测,在不接触测点的情况下,能及时获取准确的测点三维坐标,使桥梁结构测量过程大幅简化,作业强度明显减轻,可在同类工程中推广应用。

全站仪在桥梁挠度变形应用中的数据处理

测绘技术的发展与IT技术息息相关,随着IT技术的飞速发展,测绘技术也在迅猛发展,朝着更加方便、精确、智能的方向不断进步,实现数据处理的自动化也成为测绘工程发展的必然需求。为了保证桥梁的安全性和足够的刚度,需要在桥梁竣工后的进行加载测试,因为其测试结果直接反映了桥梁的施工质量和结构受力性能。本文主要研究全站仪在桥梁挠度变形中的数据处理,利用VB语言编程使数据处理变得简单、方便、准确,实现数据的自动化处理。

基于全站仪和BIM的青岛某高校孔子像测绘建模与保护研究

应用高精度全站仪,采用控制测量方法对青岛某高校孔子像进行精密坐标测量。基于所测坐标数据进行BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)建模,基于BIM设计巡检点位,并在孔子像对应位置布设二维码标签,构建基于二维码标签的运维管理模型,用于孔子像的日常维护与管理。研究过程及结果可为其他特殊构筑物的测绘、维护与管理提供理论与实践借鉴。