莱卡TCA测量机器人操作手册.doc

莱卡TCA测量机器人操作手册作者:日期:TCA2 0 0 3测量机器人变形监测操作手册王海滨 刘朋俊(黄委会设计院测绘总队，郑州4 5 0003)一、测量机器人变形监测系统的地位和作用近年来电子工业的迅速发展，带动新型的精密电子测量仪器不断出现，为 测绘行业提供了新的技术和方法 随着精密电子仪器的出现，变形监测也出现了新的 变革和发展工程测量常规的经纬仪和电磁波测距仪已经逐渐被电子全站仪所替代 ，电脑型全站仪配合丰富的软件向全能型和智能型方向发展，形成了 TPS(Tota Is tati o n P o si t ion Syst em)系统带电动马达驱动和程序控制的 TPS系统结合激光，通讯及CC D技术，可以实现测量的全自动化，集自动目标识别、自动照准、 自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体的测量系统 ，该系统可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对目标点进行自动 观测，配合内处理软件，可以实现变形监测内外业一体化、全自动化，被称为测量机 器人系统的构成及附件主机、GP H1单棱镜、GZ T4觇牌、内置GE B8 7电池、GEB 71备用电池、数 据及电源电缆、SR AM存贮卡(512 K)、GS T2 0脚架、GD F21基座、背带、仪器箱。

2.2软件构成2.2.1 系统软件(S yyt e m S oft wa r e )包括所有的基本功能；2. 2. 2 随机应用软件(Ap plicat i on S oft ware )支持特殊的应用测量；2.2. 3 机载Ins p ector V1. 0数据采集软件2.2.4 变观准备应用软件三系统的特点和优点3.1 T C A20 03的精度及功能特点出 TC A20 0 3标称测角精度0.5秒，测距精度(lmm+1 ppm* D) (D为被测距离),测程范围：在一般条件下,单棱镜可达2500米,三棱镜可达3500米TCA 仪器由马达带动，在望远镜中安有同轴的自动目标识别(ATR1装置，采用内 置的ATR1发射激光束,经过反射后由内置的CO像机接收，相对于CCD像机 中心点位置被计算，其偏移量被用来控制仪器马达，转动仪器以便精确照准棱 镜,并可对水平角和垂直角进行改正人2003测量机器人在望远镜中安有同轴自动目标识别装置 ATR(Automat i c Tar get R ecogn i t io n),能自动瞄准普通棱镜进行测量出 内置的ATR与望远镜同轴安装，并向目标发射激光束，返回的激光束被仪器中的CC D相机捕获从而计算出反射光点中心的位置，驱动马达步进到棱镜的 中心位置，并对水平角和垂直角进行改正。

爭 垂直轴里安有激光对点器，投在地面上的红色激光点使仪器对中更加容易可采用电子气泡精确整平仪器，将用图形和数字显示垂直轴的纵、横向倾斜量审 可向仪器内部的Fla sh存贮器装载应用软件，并独立运行于仪器上，数据存 贮在SFAM存贮卡上，外业不需要笔记本电脑即可控制仪器和存贮数据 ，降低 了该系统的成本 可以自动进行气象改正、折光改正、加乘常数改正、克服气象代表性误差3.2机载I n s p ecto r V1.0软件的功能及特点爭 机载I nspec to r软件的作业模式和限差控制是按照我国现行的有关规范要求，可进行边角网、测边网、测角网和极坐标网的全圆多测回作业爭 机载In s pe ctor软件独立运行于仪器上,不需要附加额外的笔记本电脑和电源、电缆等外部设备In spe ctor软件是充分利用了徕卡高智能、高精度 TC A型全站仪电子计 算、马达驱动及目标自动识别、照准、跟踪等各项高科技自动化性能，根据大 坝的实际变观监测网，开发应用于大坝变观系统野外数据自动采集的全站仪用 机载控制软件它通过PC MCIA卡存储数据文件直接与 DAA大坝变形数据分 析处理软件接口，实现大坝变形观测野外数据采集软件控制、自动采集等功能， 进而达到大坝变形观测自动化、数字化、计算机化 ，保证观测成果的准确性、 高效率性，减轻劳动强度和降低对观测人员的技能要求。

舟In s pector软件的开发设计原理是建立在实际大坝变观监测网之上 ,利用精密全站仪进行大地测量边、角观测，实现变形体整体变形状态监测的自动数据采 集其运行在徕卡TC A型全站仪上，独立控制全站仪完成测量工作 Ins p ec tor软件在全站仪上内置数据库，建立起实际大坝变观监测网基准点 及变观点的概略坐标数据库，当全站仪实时安置在某个基准点上，完成点位判 别和度盘定向后，仪器将按机载软件预先在此点上设定的观测点集、顺序以及 规定测回数依次对观测目标进行边、 角测量，实时将观测结果记录到全站仪P CM CI A存储卡的文件中，并将实时采集的数据与相关规范的限差自动进行比 对，若超差则报警，弹出对话框等待人工干予当最终取得合格外业观测数据 文件后，该数据文件可与内业计算机变观数据处理系统软件接口，直接将观测 数据送入处理系统四TCA20O 3键盘及显示器介绍4.1 键盘按功能分区白色：固定键 固定键所代表的功能在所有情况下均可使用 橙色：功能键 功能键的功能根据工作情况的不同而变化绿色：控制键 控制键的功能是移动对话框中的滚动光条，在一行中对光标进行定位黄色:数字键和输入键 用于输入数字或根据屏幕中选项所对应的数字进行功能选择。

4. 2固定键介绍代码输入如果用户自定义编码不存在，按下此键调出标准编码ILLUMINATIONContrast14 : 03照明开关，按此键显示如下图Display :Reticle :Guidelight :DISPL ]RETIEC L PLM」EGL-F 2( RE TI C)十字丝照明开关-F3 (L -PLM)激光对点器开关-F4 ( EG L)EGL1导向光-F5(DE F LT)设置缺省值HELPF1F2F3 画F4F5FS-F1(DI SP L) 显示屏照明开关电子气泡整平仪器显示如下图仪器可以用脚螺旋按电子气泡显示直接进行整平 ，而不必再旋转9 0°或180°F1F2F3F4F5F6ELECT・ BUBBLEHELP多种功能键，按此键显示如下i4：2aF...\ADDIT. FUNCTIONS1 User temolate & filesEDM measuring program Compensator/Hz-correctionsEDM Test (Signal/Frequency) Beep / Hz-sectorV-Angle displayATRLOCKL*INTLAST7 Pow呂■ off f Sleep8 Accessories-F 1 (A TR) 锁定静止目标时,ATR 1自动进行目标识别开/关-F2( L OC K) 锁定运动目标时，AT R1自动进行目标识别开/关-F4(L.INT)在远程测量时中断ATR1锁定模式-F5 (L AST) 将望远镜转到所存的最后一个点位•? 1 Use r t empl a t e & fi les(用户配置和文件)-选择用户模板-选择数据载体-选择存贮测量值的文件-选择读取点位坐标的数据文件K 2 E D M meas u r in g program( 距离测量方式)HELP RTRKF1F2F3F4F5圖-Fl( )标准测量。

1m m +1 p pm;测量时间3秒F2(P R EC I) 精密测量1 m m+1p p m ;测量时间3秒—F3(FAST )快速测量3mm+2pp m ;测量时间1 .5秒F 4 (TRK) 跟踪测量5 m m+2pp m;测量时间0 .3秒F5 (A V E RG) 平均测量使用正常方式进行重复测量显示测距的次数、平均值和平均值的标准偏差测量时间 3秒k? 3 Comp ensat o r/Hz-corr e ctio n s (补偿器 / 水平改正)补偿器和改正数联合使用的四种状态：(1 )补偿器和改正数都打开该状态改正仪器的水平视准差、垂直视准差以及垂直轴倾斜误差， 垂直角的基准线为铅垂线2).补偿器打开，改正数关闭该状态不改正水平测量，垂直角的基准线为铅垂线3)补偿器关闭，改正数打开水平角测量中将改正水平视准差和垂直视准差 ，垂直角的基准线为铅垂线4 )补偿器和改正数都关闭不进行水平角改正，垂直角的基准线为仪器的垂直轴►? 4 EDM Test ( S ign a 1/ F req u enc y)(测距条件测试)显示返回信号强度和测距频率Ft 團F3F4F5F6-F3 (TREQ)测量频率和返回信号强度显示状态的转换开关。

訂…\EDM RETURN SIGNAL14： 03Signal strength】100%75%ToneOFFFREQstop TonHELP-F5( ST OP)结束并返回原对话框-F6（ON/ O FF ） 音响开关，仅在显示信号强度时激活，返回信号强度的大小由蜂鸣声表示，信号越强频率越高，当达到100%时则成连续5 Beep/Hz- se ctor （音响/角度放样）6 V — A n g l e / di s play（垂直角显示）选择：Z e nit h angle 用天顶距显示，指向天顶方向为零度El ev.a ngle + /-用高度角显示，望远镜在水平位置时显示为零度 E lev.a ng l e % 用坡度角显示，水平位置显示为零度角度用百分比 来表示，仰角为正，俯角为负7 Power off， S le e p （关机和休眠）选择自动关机，在规定时间内无任何按键动作或通讯信号经过接口，则自 动关机或进行休眠状态可设置自动关机时间8 Acc e ssori e s（附件的使用）了丽 确认对话框中的内容，继续进入下一显示屏返回上一对话框开、关机5. 3 主面板下功能键的作用FtF2F3F4 画F5 ©F6F1 (EXTRA ［帮助功能］1 on - I i ne mode (GeoCOM) 联机模式进入联机操作(GeoCO M),仪器切换到允许用数据记录器或 PC进行通讯的模式 通过R S23 2接口用Ge oCOM 指令进行操作。

2 Form a t M em o ry ca r d 格式化存贮卡3 R e mote control mode O N/ O FF 遥控测量模式F2(CAL)［显示并测设仪器误差］•Fl 测设补偿器指标差(l , t)■ F 2 测设垂直度盘指标差(•F3 测设水平视准差和可综合测设垂直度盘指标差选的水平轴倾斜误差(c , a)kF 5可选的ATR准直误差测设或对AT R准直误差、视准差和指标差的综合测设F 3(CONF )［系统配置、用户设置］1 Syst e m dat e an d ti m e设置日期和时间HELPFfF4F5CONF\FUN。