激光跟踪仪角度测量误差补偿提升精度

激光跟踪仪作为一种精密测量设备，在许多领域如机械制造、航空航天、精密测量等中发挥着关键作用。其角度测量精度对于整个系统的性能至关重要。本文针对激光跟踪仪角度测量可能存在的一般性误差问题，特别是测角误差，提出了一种创新的补偿方法。 首先，研究者采用了自准直仪和多面棱体技术来对跟踪仪内置的金属圆光栅进行离散标定。自准直仪的精确度可以作为基准，通过与金属圆光栅的测量结果对比，识别并量化测角误差。这种方法旨在解决传统补偿方法可能遇到的最小二乘法求解不收敛的问题，提高标定的可靠性。 文章的核心部分是基于谐波分析的误差补偿策略。通过对金属柱面圆光栅测角误差的深入分析，研究人员发现其中存在幅值较大且相位稳定的特定谐波成分。他们通过这些特性建立了一个补偿模型，有效地剔除了影响精度的主要误差源。这种补偿策略不仅提升了激光跟踪仪的测量精度，还能够显著地减少水平测角误差（从1.60°降低到0.90°）和俯仰测角误差（从4.89°降低到0.91°），分别实现了44%和81%的精度提升，将原来的角秒级精度提升到了亚角秒级。 实验结果显示，该方法对于激光跟踪仪水平和俯仰轴系的测角误差补偿效果显著，具有很高的实用价值。同时，这种方法对于其他类似的测角系统也具有重要的参考意义，因为它提供了一种通用且有效的误差补偿策略，有助于提升整个测量系统的整体性能。 关键词的选取强调了研究的核心内容，包括激光跟踪仪、角度测量、误差补偿以及谐波分析，这些都是本文探讨和实现高精度测量的关键要素。通过这篇文章，读者可以了解到如何通过细致的测量技术与理论分析来改善激光跟踪仪的精度，这对于工业界和科研领域的精密测量工作具有实际指导意义。