激光跟踪测量系统简介

激光跟踪测量系统( Laser Tracker System )是由单台激光跟踪仪构成的球坐标系濒量系统，是一种大范围、大尺寸设备的、实时动态跟踪的高精度新型测量仪器。它集成了激光干涉测距、光电探测术、精密机械、计算机和现代控制技术以及数值计算理论等，能对空间运动目标跟踪并实时测量目标的三维坐标。激光跟踪仪是一种精密的三维坐标测量仪器，它具有精度高、速度快、便于移动等优点。

激光跟踪仪的结构设计、测距和跟踪方式与全站仪不同，测程仅到35m,重达30 多公斤，只适合作室内工业测量。激光跟踪测量系统在大型工件测量、定位、校准、安装及在线加工等方面，都是最有效、性价比最高的测量设备。

激光跟踪仪测量系统的软件有数据管理/处理模块及控制/测量模块，商业化软件有Leica 公司的Axyz CDM/LTM。控制/测量模块可作静态的单点平均测量、球面拟合测量，还可对动态目标进行连续跟踪测量，进行连续采样、格网采样和表面测量等，还具有搬站功能。 2100433B

激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。

激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成。

激光跟踪测量系统的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头调整光束方向来对准目标。同时，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。简单的说，激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点，同时确定目标点的空间坐标。

激光跟踪仪概述

在直角坐标系、圆柱坐标系及球坐标系中唯有球坐标系是只要求长度量的，其他两个角度量完全可以用现代精密的角度编码器完成。

三大技术，即：精度的角度编码器、续光再续和激光催生了激光跟踪仪。

T-Probe的发明使隐蔽处测量成为可能，尤其是对方向姿态的测量大大扩展了激光跟踪仪的应用，例如可以用于机器人姿态的动态测量。

激光跟踪仪在汽车、航空航天和通用制造领域工装设置、检测和机床控制与校准应用中得到普遍认可，其中以Leica居多，拥有全球1600多台的装机量。激光测量技术如今已开始广泛应用。

光学跟踪测量系统是武器靶场试验和航天发射中使用的一种跟踪测量系统。它利用光学测量和成象原理，测量、记录目标的运动轨迹、姿态、运动中发生的 事件，以及目标的红外辐射和视觉（可见光）特征。光学跟踪测量设备通常由摄影机、跟踪或监视设备和数据处 理设备组成。多台设备通过适当组合，构成光学跟踪测量系统。光学跟踪测量系统主要分为三类。

光学跟踪弹道测量设备

用来获取被测目标在空间随时间变化的位置、速度和加速度等数据，是对航天器、武器系统进行鉴定的改进设计，以及编制武器射表的重要依据，所用设备主要有电影经纬仪、弹照相机和固定摄影机。

光学跟踪姿态和事件测量设备

主要有跟踪望远镜和高速摄影机，用来获取目标的飞行姿态和事件数据，如目标的滚动，俯仰和偏航， 以及发射时间、遭遇时间和脱靶量。

光学跟踪目标特征测量设备

用于对目标红外信号特征和可见光信号特征进行测 量。60年代以来激光、红外、电视等光电新技术和电子计算机的发展，为靶场跟踪测量提供了新手段，出现激光 雷达、电视跟踪测量设备和激光-电影经纬仪复合设备等新一代光学跟踪测量设备。这些设备保持了传统光学 跟踪测量设备测量精度高、目标影象直观和设备机动性好等优点，克服了传统光测设备需多台同时工作、数据 处理周期长的缺点，实现了单站实时测量。例如激光雷达根据激光束的方位角、俯仰角和激光测距，可确定目 标的空间位置，由距离随时间变化求得速度，由速度变化求得加速度，测量精度高。电视自动跟踪系统利用目标 与背景或周围物体的比较跟踪数据。光学跟踪测量系统的发展趋势是进一步提高激光雷达的作用距离，应用图 象识别和处理技术提高光学跟踪测量设备的捕获跟踪能力、测量精度，利用计算机技术提高光学跟踪测量系统 自动化程度，更好发挥系统的综合效能。