激光跟踪仪使用手册

1、2008API T3 激光仪使用手册自动精密工程公司200888AUTOMATED PRECIINC目录第一章：坐标系介绍21坐标系2球坐标系3柱坐标系4第二章：API 激光仪 III 介绍6仪参数6仪组成81API 激光API 激光激光仪的安全规程124安装 API 激光仪 III125API 激光仪原理14第三章：TrackerCalib 的使用161TrackerClib 2TrackerCalib第四章：Spatial介绍16的应用17yzer 的应用281Spatialyzer 介绍282SA 的安装283SA 连接激光仪324SA仪界面介绍365测量设置及点坐标. 516 第五单元

2、：12在仪一般设置55家点和配置反射镜及探针60复位点60界面中添加 SMR 和探针62第六单元：良好的测量原则67第七章：创建特征形体69构造点69构造平面72构造圆74第八章：建立本地坐标系78第九章：仪转站测量81第十章： 应用查询和组合84查询单点或多个点之间的位置关系84查询多个点到单点或对象86第十一章：用关联比较组91第十二章：比例补偿95第十三章：测量快速GD&THTML自定义. 97. 97. 99. 106模板107第十四章：测量点与三维 CAD 模型最佳拟合111第十五章：智能测头（IProbe）114第十六章：智能扫描仪（IScan）1221AUTOMATED PREC

3、IINC第一章：坐标系介绍理解坐标系是很重要的。 同样重要的是要熟悉三的几何元素如线、面、圆和圆柱体以及每个实体是如何分解成简单几何元素的。1坐标系坐标系是有空间几何特征在相互正交的三个平面上投影而产生的，其特征如下：1在二维几何中有 X 轴和 Y 轴；2在三维几何中有 X 轴、Y 轴和 Z 轴；3 各个轴是垂直相交的；4各个轴上使用相同的距离。3 维坐标系有两种结构：左手系和右手系。右手坐标系经常在数学、自然科学和工程学中见到。各轴之间的关系符合右手准则:右手结构准则法向矢量方向按照右手旋转准则定义。 把右手向手掌方向握拢，大拇指方向就是法向矢量的正方向。右手旋转准则2AUTOMATED P

4、RECIINC坐标系之间可以通过三个度的位移、三个度的旋转，以及坐标刻度的比例这七个参数进行拟合。坐标系统在 XYZ 正方向的平移变换沿 Y 轴旋转一个坐标系2球坐标系球坐标是一种三维坐标。设 P（x，y，z）为空间内一点，则点 P 也可用这样三个有次序的数 r， 来确定，其中 r 为原点 O 与点 P 间的距离， 为有向线段与 z 轴正向所夹的角， 为从正 z 轴来看自 x 轴按逆时针方向转到有向线段的角，这里 M 为点 P 在 xOy 面上的投影。3AUTOMATED PRECIINC这样的三个数 r， 叫做点 P 的球面坐标，这里 r， 的变化范围为：0 r +0 20 r = 常数，即

5、以原点为心的球面；= 常数，即以原点为顶点、z轴的圆锥面；= 常数，即过 z 轴的半平面。其中：轴为x=rsincosy=rsinsinz=rcos3柱坐标系4AUTOMATED PRECIINC如上图所示，柱坐标系中的三个坐标变量是 r、z。与直角坐标系相同，柱坐标系中也有一个 z 变量。各变量的变化范围是：0 r +,0 2-z 60 米3测量精度（IFM）：静态：5ppm（5 m/m） 动态：10ppm（10 m/m）坐标重复性：优于 2.5ppm仪精度（IFM）：测量分辨率：1 um测量精度：1 ppm绝对测距精度（ADM）：测量分辨率：测量精度：1um15 m（10 米之内）1.5

6、ppm （10 米之外）STS 传感器俯仰角： 偏摆角： 滚摆角： 角分辨率：重量：55140303arc-sec 1.4KgI-probe 智能测头测量范围：探头长度：俯仰角： 偏摆角： 滚摆角：精度：大于 25 米50mm700mm353535 0.1mm（10 米以内），10ppm（10 米以外）6AUTOMATED PRECIINCI-Scan 扫描测头扫描速度（采样频率）：9030pts/sec精度：0.1mm头外形参数高度：宽度：重量：360mm 190mm8.5kg控制箱外形参数高度：宽度：长度：重量：100mm 250mm 315mm4kg系统总重：23kg电器参数电压： 频率

7、：消耗功率：(100-220v)+/-10%(50/60)Hz100w(连续)，350w(峰值)7AUTOMATED PRECIINC2API 激光仪组成头激光仪的头安装在三脚支架上，也可以安装在平面支座上，头可以在垂直或水平基座上工作，要水平安装工作需要一个预装的配重来使头平衡。头头由一个装在轴上的激光激光组成。仪仪、编和伺服电机控制箱伺服开关电源开关8AUTOMATED PRECIINC附 件 接口： IProbe、STS、 IScan 等以太网接口气象站接口无线通讯口外部触 发接口电源接口与头主 无线开关电缆接口控制箱用来控制激光馈信息:仪，包括仪器和处理以下环节的反头的编位置头的伺服系

8、统头的激光仪的距离测量用来确定目标运动的方位角（水平）和俯仰角（垂直）的双轴传感器。气象站数据/控制器电缆电缆用来为头供电和传递头与控制器之间的信息。RJ45 网络电缆网络电缆提供了计算机和激光系统之间传递数据的途径。气象站气象站装配了材料温度传感器和环境温度传感器以及大气压力传感器 ，从而使得能够根据现场环境条件对激光波长进行实时补偿。9AUTOMATED PRECIINC靶镜 (SMR)SMR（Spherically Mounted Retro reflectors）是激光目标最常用的靶镜。 在一个不锈钢球中的中心位置设计了一个中空的角藕棱镜，用来把光束平行反射回激光源,系统将跟随靶镜运动

9、，光束在靶镜端面上的入射角偏离垂直方向不应超过 20。SMR 的半径范围从1.5 英寸到0.5 英寸。SMR 测量中心和表面接触点之间的偏移量在 Spatialyzer中需要仔细设定。SMR依据制作工艺不同分实心靶球和空心靶球两种：实心靶球位镶嵌玻璃角偶棱镜，其中心位置精度为25，球度精度为1.5；空心靶球为直接在钢球上加工出三个垂直面并表面镀金，或者镶嵌铝合金的三个垂直面，并表面镀金或银，其制作精度更高，其中心位置精度最高为3，球度精度为1.5。图中左边为空心球，右边为实心球智能测头智能测头是选配件，用来测量隐藏点，其大大减少了工具装备的数量从而提高了在可视范围区域的测量效率。智能测头配备了

10、 50mm 至700mm 的探针从而能够测量大型结构件的隐藏点和不能用标准 SMR 直接测量的深点。用户改变探针长度、探针角度或方向来接近要测量的特征点。智能测头控制器和系统之间的通讯可以通过有线或者无线射频连接，工作范围大于 25 米，精度为007mm。10AUTOMATED PRECIINC智能测头智能扫描仪智能扫描仪(I-Scan) 是选配件，通过扫描曲面或不规则形面得到物体形状的点云，然后经过逆向得到物体模型，智能扫描仪在逆向工程方面有着充分的应用。智能扫描仪 11AUTOMATED PRECIINC3激光仪的安全规程激光仪使用可见的、二级氦氖激光(400nm 到 700nm)，考虑到

11、人眼的安全不要长时间盯着看。 人眼接触强光时会自然眨眼。 这个预防机制可以保护眼睛不受到。激光仪在潮湿的环境中。 水进入系统会增加触电的。风险，带来严重人身不要用手接触头的运动组件，否则会导致严重的人身。确保电缆位置防止踩上、绊倒、用锋利边缘或移动的物体与之接触，否则会损害或电缆。4安装 API 激光仪 III根据下面程序完成安装和接电，防止损害电器:1把三脚架放在一个稳定平衡的基础平面上，不要有头安装在三角架上。物，把2确保三脚架上颈口的锁紧螺母锁紧，同时紧固三脚架筒上调节高低的两个锁紧旋钮，检查三脚架的三个脚都接触平面。3把控制器放在一个接近仪和计算机而且方便的位置。 不要挡住控制器背面和

12、底部的冷却风扇，否则会导致热量过多可能损坏部件。4确保控制箱电源开关在关闭位置。5在控制箱和激光头底部之间连接仪/控制器电缆。确保电缆位置防止踩上、绊倒、用锋利边缘或移动物体接触，否则会损害或电缆。在控制箱和计算机之间连接 RJ45 电缆(网线)。连接环境传感器单元（气象站）到控制箱，确保空气传感器（银色圆柱传感器）度。悬挂没有和热源接触，否则会读到错误的周围温8在控制箱和 AC 电源之间连接 AC 电源电缆。12警告: 在连接激光仪各个组件前，确信控制器电源关闭。开着电源连接可能损害电器。警告:不要盯着激光束看 (或光圈)。AUTOMATED PRECIINC9连接电完成后，可以打开控制箱电

13、源开关，待响四声系统启动完毕后，方可打开伺服系统开关。指示灯仪指示灯头上表面有两个指示灯，一个红色（激光）另一个绿色（/锁定）。下表两个灯的状态：13红灯闪激光上电处于升温过程中。红灯稳定激光上电准备好测量。绿灯稳定仪已经确定到 SMR 的距离准备给出测量数据。 如果在测量中激光束被破坏或阻挡,绿灯将关闭说明 SMR 须要放回原位 或通过 ADM 重新获得。绿灯灭激光束被打断，没能锁定 SMR。绿灯闪 (慢)到 SMR 的距离已经通过 ADM 获得。移动 SMR 到一个稳定位置或者相对一个稳定物体保持稳定来建立一个更精确的锁定。绿灯闪 (快)仪正在获取测量数据。AUTOMATED PRECII

14、NC5API 激光仪原理激光仪原理距离测量和 绝对距离测量 (ADM)(IFM)API 激光反射回来。激光仪III 包括一个一个红色氦氖激光束，激光束被靶球（SMR）仪通过测量俯仰角（EL）和水平方位角（AZ）以及一个半径距离来决定反射镜中心点的球坐标。角 EL 和 AZ 用安装在激光仪仰角轴和方位角轴上的编测量。半径用一个叫做计的装置测量。计根据光的氦氖激光的稳定波长测量半径大小。坐标数据被传送到装有 Spatialyzer 的电脑主机。Spatialyzer 把这些数据传送到一个用户根据数据系统定义的坐标结构中。因为计测量距离时是相对测量，激光束路径被打断时距离测量就会变得不合理。这个中断

15、直到反射镜被测量到一个已知的参考距离例如初始位置来为计重置初始距离，从而继续测距，例如通常所说计置距的“回巢”就是在为离。计重置初始距离，或者通过 ADM 来为绝对距离测量 (ADM)原理如图：14AUTOMATED PRECIINCAPI 激光仪使用氦氖激光进行和距离测量，作为氦氖激光的补充，API 激光仪使用一个红外激光做绝对距离测量（ADM）。 使用 ADM 功能时用户在一次光束阻断后靶球不需要回到家点来重置激光计距离读数。API 的 ADM 系统是基于一个全新的快速响应和高精度的时间方法(RTOF) ，其被完全整合进头单元。ADM 的存在使得不用回家点为计距离复位，从而对那些不可能在没

16、有阻断光路的情况下移动 SMR 到目标的点的测量成为可能 (例如激光被管道阻断)。ADM 模块在工作时和计关联，光束在被阻断后重新建立时立即通过 ADM 获取 SMR 距离从而为干涉计置初值，通过这个方法用手拿着 SMR 移动至激光束可见路径上获取SMR距离。注意由于人手有不可避免的少量移动,用这个方法重新获 SMR 距离会导致测量误差, 这种情况通过头单元上的绿色指示灯慢慢闪烁来表明。当对从而继续计重置完距离后，绿色指示灯从慢慢闪烁变为稳定亮着， 测量。15AUTOMATED PRECIINC第三章：TrackerCalib 的使用1TrackerClib介绍TrackerCalib 主界面

17、16AUTOMATED PRECIINCTrackerCalib是 API 公司专为激光仪而开发的，其可以实时对激光仪运行状态进行监测，并且方便用户可以快速的对激光跟踪仪精度进行校准。打开激光仪并预热 15 分钟。继续预热 15-45 分钟以保证需要的精度。如果激光仪放置在一个温差很大的环境中并且精度要求较高时系统上电后预热 2 小时。激光强度由于激光束从光源发出后经安装于钢球中的靶镜（SMR）返回光源，该项检测显示返回的激光信号强度。点击上的数据图标或从视图菜单选择数据，将打开一个显示原始系统数据的减少应该不超过 20%。框，在约 5 米处SMR，观察激光强度显示,气象站点击始系统数据的的。

18、上的数据图标或从视图菜单选择，将打开一个显示原框。 确信周围温度和大气压力参数是活动并不断更新2TrackerCalib的应用检查前视/后视角17AUTOMATED PRECIINC前视后视检查在每次预热完成开始新的测量工作时都应该前视/后视检查。在工作区域内，用简易的前视/后视检查可以评估进行仪精度。前视/后视检查的两个结果应该都小于 0.002，一般情况下应该小于0.001。检查步骤：1在状态下将靶球移动到至少 3 米远处固定。2 单击前视/后视检查按钮3单击“Start Checking”按钮，当目标点距离Checking”按钮为灰色。仪距离小于 2 米时，”Start4仪会对目标点进行

19、前视/后视检查并误差。18AUTOMATED PRECIINC5在执行完前视后视后的框内，Angle Difference 列表栏下出现Azimuth 与 Elevation 两个角的误差，建议至少检查两个点来包容被测件，如果两个角的误差绝对值任何一个超过 0.001，小于 0.004，就执行单点快速体积补偿（单点 QVC）；如果超过 0.004，就必须执行快速体积补偿（四点 QVC）。通过测量一些遍布工作区域的目标的后视角, 操作者可以准确的计算出校准数据。这个检查提供一个头中的关于水平轴和竖直轴及激光轴的直角坐标系误差的指示，这些前视角和后视角的不连续的测量点显示每个测量对的差异，从而确定

20、误差补偿方法。快速体积补偿快速体积补偿(QVC)使用一个四点(A, B, C,D)位置测试方法。四点测量计算 6 种系统误差参数并修改系统参数文件从而自动补偿。所需设后备:API 激光仪,仪三脚架和校准三脚架。QVC 校准点布局图示：QVC 校准步骤：1点选 QVC 校准按钮，并单击 Start Calibration 按钮。19AUTOMATED PRECIINC2A将靶球固定在距离点上，并点选 Pick Up This Po0.5 米，在 00.5的俯仰角范围内的按钮。3B将靶球固定在距离的点上，并点选 Pick Up This Po520 米，在 00.5的俯仰角范围内按钮。4C将靶球固

21、定在距离0.61 米，在555的俯仰角范围内的点上，并点选 Pick Up This Po按钮。20AUTOMATED PRECIINC5D将靶球固定在距离0.61 米，在555的俯仰角范围内的点上，并点选 Pick Up This Po按钮。6 进行误差补偿将提示保存新的 QVC 数据。单击“Apply”按钮， 把新的校准数据保存到激光件。单击“仪参数文件中，单击“Apply To All”按钮，更新所有参数文t Apply”放弃保存 QVC 结果。在放置靶球的过程中可能会断光，此时仪自动回家点，可将靶球回家后继续测量，不影响校准效果。为了达到最好的快速补偿效果，四个点的分布最好如下：A 点

22、和 B 点在水平角编上的读数相差 180 度，C 点和 A 点在水平角编上的读数相差 90 度，C 点和 D 点在水平角编码器上的读数同样相差 180 度。单点快速体积补偿单点快速体积补偿是上述 QVC 的简化版本。 单点 QVC 用于测量四个点不切实际的情况下。 只测量一个点来补偿 6 个系统误差参数。这个方法只用在后视角误差不超过 0.004 度的时候,测量步骤为：1. 将靶球放置在至少两米外的地方固定。2. 点击单点快速体积补偿按钮，在前视后视测量框中点击”Measure”按钮进行21注意：AUTOMATED PRECIINC3. 前视后视测量完毕后，单击”Update”,在随后的从而完

23、成补偿框中单击”Apply”4. 在框中单击”Check”重新做一次前视后视来检验补偿效果。ADM 校准：当 ADM 测距值与 IFM 测距值绝对值差大于（10 米以内 15，10 米以外 1.5ppm）时，需要进行 ADM 校准。ADM 校准需要在多个点上进量，缺省情况下 ADM 校准需要测量 5 个，用户可自行根据校准距离长短决定测量的点数，会根据激光测量系统和 ADM 测量系统的读数，然后重新计算补偿参数。ADM 校准步骤：1点选 ADM Linear Calibration 按钮，进入如下界面2由于绝对距离测量通过拍频响应技术计算光线往返次数测量距离，所以实心靶球和空心靶球存在差异，这

24、个差异常量为 6.6mm。 空心靶球的 SMR Offset 值设为 0，而实心靶球应设为 6.6mm。缺省的校准点数是 5，大多数情况下都能满足需要，这个数量可以根据测量工作的空间大小或要求精度适当增加和减少。单击“Start Calibration”开始校准或单击“Cancel “按钮退出。22AUTOMATED PRECIINC3将靶球放置在任意角度位置距离仪大约 3 米远处，您也可以计读数稳定后，单击“Pick Up数据，而不会像 QVC 校固定靶球位置移动This Po”按钮继续，仪到 3 米远处。待仪只会从一个方向准时一样对每个点进行前视/后视检查。4依次测量余下的校准点。校准点应

25、该在超过您工作时最大测量范围20%大小内均匀分布，例如，您工作时测量的物体最远处在 15 米远，而您选择 5 点校准那么应该依次将校准点定为 3m, 7m, 11m, 15m, 19m。5完成后将靶球放回鸟巢位置，等待一段时间后将会出现下列框，单击“Apply To ALL”按钮保存校准结果(或“Apply To Current “按钮之更新t Apply”按钮取消应用此次校准到当前结果 。目录下的参数文件)。单击“23AUTOMATED PRECIINC鸟巢距离校准鸟巢距离校准是一个测定并修正激光仪复位距离的偏差的程序。激光API 激光仪上的靶镜初始位置叫做鸟巢，初始位置校准不经常使用。仪有

26、三个鸟巢家点：1.5”、0.5”和 7/8”，可以在Option/Calibration 菜单框里选择相应需要校准的鸟巢。校准鸟巢位置需要在空间固定两个两米远的靶座，并且使靶座在24AUTOMATED PRECIINC仪俯仰角为 0 的位置，先将仪放在两个靶座外分别测量两个点，然后将仪放在两个靶座中间分别测量两个点；也可以将仪固定，然后移动两个距离固定的点，具体用哪个方法由操作者决定。鸟巢校准步骤：1在校准菜单栏里选择”Birdbath Calibration”，在框中点击”Start”，仪或者移动目标点。出现鸟巢位置校准框，选择校准方法：移动如果选择移动仪，测量步骤如下：2 布置定位测量点关

27、闭伺服电机电源，将两个定位点固定在度上，相距两米左右，然后打开伺服电机电源。仪俯仰角为 0 的高3 点击”OK”按钮，将出现排列仪到目标点的框。25AUTOMATED PRECIINC4将靶球移动到目标点 2 并点击”Pick Up”，然后将靶球移动到目标点1 并点击”Pick Up”按钮。5在框的下半部分观察 “Adjustments forition”区域。如果窗口中显示” Witholerance”，并且显示绿色条，则直接进入下一步；如果窗口中出现一个或两个红色条，则点击”Back”，重复第 4 步直到窗口中显示” Witholerance”并且显示绿色条，点击”Next”。6 按照上边

28、的步骤重复测量三次。7按照提示关闭伺服电机电源，将万不能移动测量点），打开伺服电源。仪移动到两个测量点中间（千8重复 46 步，然后点击”Next”。9当测量完成后，会出现一个带有三个按钮的文件列表框。在”Calibration”下会显示鸟巢距离误差”(OutsideInside)/2”，点击”Apply to All”校准鸟巢距离误差，在随后的框内点击”OK”。10将靶球放回家点，点击”Verify Distance”开始验证校准结果。首先确保不要选择” Enforce thesition check”，不用移动仪和目标s点，按照提示重复测量目标点 1 和 2，（如果选择” Enforce

29、theition check”，则按照提示重复 48 步，这一选项只用在在验证前已移动仪），当测量完成后，会出现家点距离校准框。在” Verification”26AUTOMATED PRECIINC下会显示在验证中发现的误差”(OutsideInside)/2”，如果这个值的绝对值小于 0.005 时，则证明本次校准是成功的。如果选择移动测量点，则步骤如下：2先布置测量点。关闭伺服电机，将两个目标点均放置在角为 0 的位置上，打开伺服电机电源。仪俯仰3选择移动测量点，点击“OK”进入下一步。4将靶球放置在目标点 2，然后点击”Pick Up”，将靶球放置在目标点1，点击”Pick Up”。5

30、在框的下半部分观察 “Adjustments forition”区域。如果窗口中显示” Witholerance”，并且显示绿色条，则直接进入第下一步；如果窗口中出现一个或两个红色条，点击”Back”，重复第 4 步直到窗口中显示” Witholerance”并且显示绿色条，点击”Next”。6 按照上边的步骤重复测量三次。7按照提示关闭伺服电机电源，将两个测量点移动到仪两侧（千万不能移动仪），打开伺服电源。8重复 46 步，然后点击”Next”。剩下的步骤和移动仪的相同。27AUTOMATED PRECIINC第四章：Spatialyzer 的应用1Spatialyzer 介绍简称 SA）由

31、New River Kinematics 公司生产，Spatialyzer是一个功能强大、可朔源的多用途测量高级分析引擎，与高效率的数据库和数据包，其是一个功能强大的方法结合在一起，使得 SA可以进行大量数据的分析计算。高级分析功能还包括表面分析，多台激光仪移站平差，不确定度的分析等，SA 还提供多种数据输出和报表格式。SA 可允许用户迅速获取测量数据，检查数据有效性，并进行复杂分析。SA 可以方便的集成其他设备，例如激光仪、便携式 CMM、经纬仪、激光扫描仪等，它为每个设备提供简单的通用接口，使得复杂的测试任务得以在一个集成环境下实现。SA 的图形环境支持加载多种格式的 CAD模型（包括 I

32、GES、ASCII、VDA、DMIS、Geodetic ServiInc、VSTARS、DXF文件等），并可以转化为 ISO STEP 标准格式或其他工业标准格式。对 CATIA、UG 和 ProE 等还提供多种选配接口实现。2SA 的安装用户在后，在包中将有一个加密狗、加密狗驱动程序、SASA 程序文件、SA 文档安装文件、T2Cal，安装顺序如下：1运行 T3Cal_V3.18.exe 安装程序，完成 Tracker Calib的安装。2运行加密狗驱动安装程序 Sentinel Protection Installer 7.4.0.exe，此程序在压缩文件夹 Hardware Lock D

33、river Installer 7.4.0.zip 中。3运行 SA 主程序安装包：Spatialyzer 2008.07.07Installer.exe，此文件名中的日期将视版本不同而改变，安装过程中直接点击下一步即可， 直到安装完毕。4运行 SA ManualsInstaller.exe 安装 SA 帮助文档。5将 SA 汉化包中的文件 SA ChiAPI c.lan 和 API trakcer c.lan 拷贝到 SA 主安装目录下，如 C:Program FilesNew River Kinematics 下。5加密狗，单击桌面上的 Spatialyzer 图标启动 SA 程序。28A

34、UTOMATED PRECIINC5若需要汉化，在 SA 主菜单中单击“Option”按钮，Option出现如下框：29AUTOMATED PRECIINC点击右下角 language translation SettingsBROWSE 在 SA 主安装目录下选中 SA ChiAPI c.lan 确定后重启 SA。第二步是汉化仪控制界面。连接仪器后在仪界面第一行菜单中点击设置用户界面，出现如下框：30AUTOMATED PRECIINC点击翻译（更改语言）Browse 在 SA 主安装目录下选中 API trakcerc.lan，重启 SA。也可以在 Option框中的 Unit（s）组中设

35、置 SA 工作时的。31AUTOMATED PRECIINC在上图中的红色标识圈中设置，设置好 SA后，可以添加激光仪（在下一节中会讲到如何添加），若用户今后只用这一种仪器，可以将该设置保存为模板文件，今后启动 SA 后将自动调用现在的设置，点击 ：“文件另存为只读临时文件 ”，将文件保存在“ C:yzerDaemplates” 路径下，保存文件名一定SA，将自动打开现在的设置。名为“default.xit”，重启3SA 连接激光仪激光仪接口激光仪接口控制设备收集测量信息并发送结果到 SA 来分析、显示和。原始测量信息内容和统计表随每次观察。数据获得方法的参数设置和形式、几何操作和所使用的靶镜

36、的设置组成一个具体的测量配置文件，这些功能将在下面介绍。安装好激光仪开始一个 SA 工作，开始前, 确保仪电源开关及伺服电机开关处于打开状态并已预热完毕。添加设备运行 SA 用以个空文档开始。从主菜单选择InstrumentAdd（设备添加），出现如下框：32AUTOMATED PRECIINC上图中黑体字为当前加密狗的模块，用户可自行根据自己买得仪器选择对应的名称，本例中选择 API Tracker III。点击上图中的“选项”按钮，出现如下框：33AUTOMATED PRECIINC选择三脚架及仪器放置的坐标系，然后选择仪器添加在坐标系的哪个轴，设定增加值（此增加值为英寸） 。若勾选“运行

37、仪器界面”选项，则点击“OK”后将自动连接仪器。若不勾选“运行仪器界面”，点击“OK”后，再添加仪器主窗口中点击“添加仪器”，SA 窗口中，其位置在上图中设定好的位置。出现在当前34AUTOMATED PRECIINC运行接口模块从 SA 的主菜单:选择仪器运行接口模块并连接）。如果当前只有一台仪器，则默认直接连接当前仪器，如果为两个或以上，则需要在左边树形栏里或者按 F2自行选择。程序将连接激光仪，如一下界面：如果连接到激光仪失败, 将出现错误提示框：会出现一个框问是否运行仿真。如果设备不可用选择 Yes。如果连接成功，则会出现仪界面并且自动回巢。35AUTOMATED PRECIINC4S

38、A仪界面介绍仪界面综述仪界面把控制设备分为功能组。这些组是:设备索引和目标命名测量、归位和 ADM 控制 测量属性选择及参数配置仪界面配置菜单设备索引和目标命名当一个激光仪（设备）添加到 SA 任务就被分配一个索引值，这个索引值用来把测量方法关联到设备，多种激光实现多站测量。 每增加一个设备其索引值在 SA仪添加到一个任务可以中增加 1，这个例子中设备索引值为 0。36AUTOMATED PRECIINC目标名称管理是仪界面重要部分。界面上输入集合、群和目标名。要明白给设备命名可以使测量工作过程简单、的过程。结果操作成为一个简单集合名称仪界面的几何测量发送到 SA。仪界面上首先输入的就是集合名

39、称。如果集合名称为空，测量数据会自动添加到 SA 中当前激活的集合。组名称对于一个新的组名称可以直接输入，若 SA 中选择一个已经存在的组名称则直接单击组名称右侧的下拉菜单按钮并选择相应组。良好的组命名可以提高测量数据的管理效率，若在测量中不将测量点放入别的组中， 则可以通过组管理器将点移动到目标组中，点击“编辑组管理器”，出现如下框：在上图中直接将右侧窗口的点拖到左边窗口目标组中。点名称集合:组:点同时工作的结合提供一个管理测量工作中的数据的简单途径。在设备界面和 SA 之间得到合适个重要步骤。名过程是使用 SA 所有功能的一37AUTOMATED PRECIINC组和点名称区域右侧的按钮使

40、增加或减少这些区域中的名字变得容易。 左键点击按钮增加名字而右键减少。输入MeasA4 到组区域。左键点击组区域右侧的按钮。组名字增加到MeasA5。重复左键点击按钮增加组名称。组区域右侧的按钮。组名称将减少。在点名称区域重复这一过程。在点名称中输入 P4。左键点击点名称右侧的按钮。点名称增加到 P5。重复左键点击按钮增加点名称。点名称右侧的按钮。点名称将减少。当组名称旁边的选项选中时 每次测量后组名称自动增加。测量控制关于测量、归位、驱动设备 ADM 模式的控制在界面的一部分分成一组。设置集合:组:目标名称后，点击按钮开始测量过程。说明。仪界面开始测量过程在活动测量属性配置文件中详细38AU

41、TOMATED PRECIINC归位按钮把设备送回初始位置，并尝试锁定活动的反射镜或探针，设备界面等待直到设备成功归位或操作者中断这一过程。如果成功锁定反射镜界面上的红绿灯会设置到绿的状态。关于红绿灯状态的意义见下表。活动反射镜名字显示在归位按钮上。按钮上显示活动反射镜或探针叫做1。5” Tkr Nest。保持活动反射镜或探针和测量的一致是操作者的重要责任。活动目标/反射镜使用界面上的按钮设置。测量属性选择及参数配置配置测量参数是仪界面的重要特征。测量配置文件把测量控制组织成 3 个截然不同的部分，他们瞄准、获取和操作。 每个部分都配置好仪器使用就形成测量配置文件。就完全包括了。通过把控制分成

42、这些部分整个测量过程39仪没有锁定反射镜。 没有范围数据。仪已经获得 SMR。目标锁定仪锁定范围设置在激光仪的决定距离测量功能。AUTOMATED PRECIINC熟悉配置测量配置文件是精通仪界面的一个基本部分。最初的努力得到轮廓配置对于一个仪操作组来说是非常有价值的。 一旦一组测量配置文件定义好了，不同的操作者使用它们收集一直的数据变得容易操作。下面描述使用测量配置文件配置许多不动的测量模式的过程。单点测量默认选项单点测量(Single个固定点的坐标。Pt.toSA)通过计算几次的平均值来测量一参数1Pos：本次测量预计要采的点数。2Sles/Pt：每个测量点取的样本总数，即完成一点测量要由

43、多少个采样来平均。3PPM Tolerance：每个点采样时的允许误差。4Sling Frequency：采样频率。40AUTOMATED PRECIINC5 Front/Back:前/后；当选中后，被测样本要求仪器双向测量。双向测量在测量中很几乎很少用到，当仪器测量的点遍布在仪器的四周空间位置时，为了消除仪器安装的轴系误差，可以使面测量，若在测量前已在 TrackCal中对前视后视进行过校准，则在这里不需要选择此选项。设置完以上参数后，点击窗口最上面的 Save 按钮，关闭该参数然后就可以按照自己设置的参数进行单点测量了。框，稳定点测量当 SMR 在一段时间内没有被移动，或移动范围在一定的公

44、差范围之内时测量这一点，然后等待 SMR 移动到其他的点再进量。本模式可以测量固定的离散点，这些点处 SMR 必须可以放在磁座或者其他固定器件中。参数：41AUTOMATED PRECIINC1Start Trigger：开始测量的触发模式。Button/delay(点击测量按钮后延迟一定时间后开始采点)， Button/stable(点击测量按钮后等待耙球稳定后开始采点)。2Stable Space：判定耙球是否稳定的阀值。3Stable Time：稳定多少时候后开始采点。其余参数和单点测量模式下的参数相同。双面测量使单一 Pt 到 SA 测量配置文件活动，默认快捷键是数字键 2。点击参数按

45、钮配置测量设定测量模型使用的前/后视角。设置名为离散点2 面的获取模式42AUTOMATED PRECIINC设定 2 面单一 Pt 的测量配置文件。43AUTOMATED PRECIINC关闭测量配置文件箱44AUTOMATED PRECIINC新测量模式活动和激光仪锁定 SMR 后点击测量按钮。程序开始, 从当前面收集测量信息，然后换面继续收集。45AUTOMATED PRECIINC在用第二个方向测量后，仪器要回到第一面，并重新捕获靶标。仪器到靶标的距离一般设置为初始值。息。回到 SA 并打开靶标属性(Properties)框看被测点的信点击测量细节(MeasurementDetails

46、)按钮。46前视角测量后仪换面。 上面的对话框显示换面状态。界面完成第二面的测量。AUTOMATED PRECIINC双击测量(measurement)可以看见的属性。在(Information)视图中可以看见测量的细节。实时观测本果。当点集的监视窗口与界面共同使用可以显示所测量的实时结框与监视窗口同时打开时，把 SMR 移动到以前测量过的点上。监视窗口将更新现在的 SMR 位置和以前测量位置之间的距离差值。软件中将给出一个箭头表示与当前点距离最近的点。外形测量的监视更新把更新数据(不创建新的点)发送到窗口。的监视1.在测量模式选择下拉列表中，选择监视更新(SA Watch Update)模式

47、。2.点击测量(Measure)按钮。发送更新(Sending Updates to SA)框会出现。47AUTOMATED PRECIINC3.从的主菜单中选择视图(View)监视窗口(Watch Window)添加最靠近的点(Add Closest Po)。提示选择仪器，这时有两个选择，请选择当前仪器：仪器 1(Instrument 1)。4.请设置公差(tolerance)为 0.005。5.最近点：组:靶标（Group:）框会出现。6.把安装于钢球中的靶镜（SMR）移到已经测量过的磁座里。监视窗口会相应的更新，并且会用箭头指示出当前最近点对应的监视窗口中的数据。如果激光束被挡住，继续更

48、新数据。会自动使复位，并且空间扫描默认的空间扫描表面测量会给传入一串测量点的数据。这些点间相隔一定的空间距离。这个模式一般应用在扫描需要被空间形体。分析的表面或参数1.Increment：每个点之间采样间隔距离。2.PauseBeamBreak：光断时暂停本次测量，光续接时会继续测量直到被用户停止。3.Stop Trigger：(Beam break)光中断时终止本次测量；(#Pos)到达指定采点数时终止本次测量;(Loop)循环一周时终止本次测量。过截面测量本模式将在 SMR 与特定平面相交时测得该点。该平面由当前工作坐标系定义。48AUTOMATED PRECIINC参数空间增量(Spat

49、ial Increment)：被测量两点间的空间距离。 被测量的平面。例如：X 被选中并且值为 5 英寸那么当 SMR 中心通过 X 坐标等于 5 的行于 YZ 平面的平面时将捕获该点。注意：该平面由当前工作坐标系定义。测量前的延时(Delay Before Measurement)：在点击测量按钮和测量开始之间设置的几秒钟的等待时间。设置测量延迟注意测量设定前的延迟一栏。这项设定可以用于几乎所有的测量模式。当操作者单独工作时设定这个延迟可以让你用球形反射器(SMR)来标、修改几何参数，等等。在测量开始前，请给它赋以适当地值。目49AUTOMATED PRECIINC点击测量按钮(Measur

50、e)后，测量框会再次出现，显示之前输入的参数，如果设定了延迟参数，就会开始倒计时。如果操作者没有在测量开始之前把 SMR 放到待测球上，请停止测量，或者如果已经开始计算待测球参数，请点放弃按钮(Cancel)。然后重新选择一个更大的延迟值来给你的操作得时间，再重新开始测量。把 SMR 与待测球面接触。当开始测量时，让 SMR 在待测球面上滑动，请保证 SMR 与待测球面的接触，并且使滑动的范围尽可能的大。如果电脑屏幕可以看见，则测量框会显示操作者移动 SMR 的轨迹点。如果看不见屏幕，程序会在测量完毕给出吡的响声。仪界面的配置目录在查）框顶部的配置菜单配置界面并对两面测量进行检查（后视角检要执

51、行双向检测Check/CalTwo Face。请不要点击这个菜单下的其他选项，ADM 和 IFM 列表。如果要进行激光仪的野外核准和误可以通过 Tkr 详差补偿，请使用 API公司的 TrackerCalib。该细(Mfcr)进行。50AUTOMATED PRECIINC设置菜单(Settings)中有配置数据库管理程序计算半径，从三仪典型操作的控制项，如：自适应体(SA)发出点采样指令， 设置和用户界面设置。还可以进行环境设置(如，天气等)。设备菜单(Device)则可以设置该设备的补偿参数。的状态和 ASCII 格式输入的角度和范围数据都在应用菜单(Utilities)中可以利用。确保以上

52、各菜单的选项正确，然后退出的界面并保存这些设置。下次yzer Dat界面就会以当前的配置启动。这些配置文件保存在rsistence 目录下。5测量设置及点坐标现在，让开始测量数据。在界面，在组名(Group)中输入“Main”在目标名中输入“P0”。你会发现在组名旁边的复选框是没有选中的。如果选中则在每次测量后组名都会自动加 1。中这个复选框。要测量的点都是同一组的，所以请不要选单点测量从测量参数(Measurement Profiles)下拉选项中选择单点测量(SinglePoto SA)。51AUTOMATED PRECIINC把 SMR 放进上标有“0”的磁座里。点击测量按钮(Measu

53、re)。测量框会显示之前输入的参数并测量的经过。这个框一般会在任何类型的测量中显示。然后依次把 SMR 放进“1”“2”等的磁座里，至少依次放进 4 个磁座，这个步骤对以后的测量中很重要。这样就用单点测量模式完成了单独点集的测量。请注意点。SA 中的双向检测双向检测操作在中建立一个正交的方位及仰角坐标系。可以测的不连续位置并且在每测量一对点时给出角度差量从仪正面和值。此功能在 TrackCal中有详细的介绍，并且在 TrackCal中进行此操作，因为在 SA 中只能进行检查，并不能够完成校准操作。1.在Check)界面的配置菜单(Check/Cal)中选中双面测量(TwoFace2.在磁座中的

54、 SMR 并点击踪器会测量当前位置，把(检测当前点)按钮。跟向后转，再次测量，最后再把他转回来。在框的表格中会显示第一点的角度差。52AUTOMATED PRECIINC3.注意，阀值的设定和警告带决定着表格中数据的颜色。如果想改变他们，请在改动后点击应的改变。(应用)按钮。数据的显示颜色会相4.把 SMR 放到不同的磁座点击(检测当前位置)继续。关键是要尽可能大的改变所检测电的方位角和俯仰角5.当测量完足够多的位置(最少 4 个)后，点击(确定)按钮。6.操作所得的结果会保存在的日志文件中。要浏览日志文件，请回到主界面，在菜单 Reports (菜单)中选择 Log File(日志文件)项。

55、本次测量所作操作的结果都存在 job file (工作文件)中。53AUTOMATED PRECIINC监视窗口在仪界面中使用监视窗口1.在测量模式选择下拉列表中，选择监视更新(SA Watch Update)模式。2.点击测量(Measure)按钮。发送更新(Sending Updates to SA)会出现。框3.从的主菜单中选择视图(View)监视窗口(Watch Window)添加最靠近的点(Add Closest Po)。4.请设置公差(tolerance)为 0.005。5.最近点：组:靶标（Group:）框将会出现。6.把 SMR 移到已经测量过的磁座里。监视窗口会相应的更新，并

56、且会用箭头指示出当前最近点对应的监视窗口中的数据。如果激光束被挡住，会自动使复位，并且继续更新数据。54AUTOMATED PRECIINC6仪一般设置一般性设置框可以通过菜单选项：设置(Settings)仪(Tracker)一般设置(General搜索参数和动作超时参数。Settings)来打开。该框允许改变SA PoRequest 测点参数设置当从界面请求测量一点时，需要用到一个特殊的设置。配置这个参数请从目录中选择 设置(Settings)(Tracker)互交(SAeraction)测量请求(Measurement Requests)。请如下图所示进行参数设置。本模式只有在提示时才能发

57、送点参数55AUTOMATED PRECIINC环境监测仪器中集成一个环境监测设备来补偿仪的测距误差。对精确测距来说，这点很重要。当前的环境参数用来获取激光波长的精确值。该值被在日志文件中。环境参数可以直接从控制盒中得到，也可以人工输入。框中显示的时间最晚的环境参数就是当前正在用于计算空气折射率的参数。环境资料/设置(Weather Souretting)框用来控制多长时间从环境检测设备更新一次环境参数。如果选择人工输入(Manual Input)方式，硬件设置区会变得不可用。界面设置56AUTOMATED PRECIINC(Units tab)，会出现如下可以让框：改变界面的数据。点击点击任

58、一下拉列表的存新的设定。就可以选择显示。点可以保Importing Tracker Data 导入仪数据仪界面支持仪数据从 ASCII 文件直接导入，此功能仅限于导入的数据格式为球坐标系。在仪菜单中点击“功用(Utilities)ASCII 导入(ASCII Import) ”选项来打开处理的测量数据，数据及其测量方法将被导入到SA 中，同样支持双向测量模式的数据导入。从这里导入的点将属于当前连接的仪器，并且基于当前仪器坐标系，而从 SA 主菜单下导入的点将基于当前工作的坐标系，其和仪器只见没有必然联系。下面是数据导入的例子。57AUTOMATED PRECIINC观察当前位置SMR 的当前位

59、置可以随时观察。要观察当前位置，请选择界面菜单 ： 功 用 (Utilities) 实 时 数 据 (LiveData) 。 当 前 位 置 (Currentition)框就会出现：58AUTOMATED PRECIINC当前位置框可以随意调整大小以便于从远处。点击框右上角的可以关闭框。仪状态仪状态可以随时检测。要查看状态，请选择菜单“应用 (Utilities)仪状态(Tkr Sus)”会出现如下的状态框：59AUTOMATED PRECIINC第五单元：家点和配置反射镜及探针1复位点在使用较多的一点建立仪的远距离复位点。要定义一个远距离复位点，在Set/Edit)仪主界面中点击框就会出现：

60、。远距离复位点建立/编辑(Remote Home要添加远距离复位点，把 SMR 放到设定的复位点上(例如：一个经常使用的磁座里，等)并点击。激光依据单点测量的当前设置测量 SMR 的位置，这个位置将被添加到远距离复位点的数据库中。远距离复位点(RemoteHome)框将会如下图所示：点击按钮，可以设置所选点为当前远距离复位点。60AUTOMATED PRECIINC点击按钮可以当前的设置，远距离复位点(RemoteHome)框将关闭。请注意，在主框中的按钮变为可用，并指示0为当前的远距离复位点。SMR 到仪的本地复位点。点击。本地/远距离复位点(Home/Remote Home)框将会出现，