精密测量技术论文篇1

从测绘学的角度来说，精密工程测量是属于工程学测量范畴的内容。具体来说就是在测量过程中运用经典测绘学的理论和知识并且结合现代测量的新理论，针对工程中出现的特定问题进行采集信息以及数据处理的过程。[1]在生产力高速发展的今天，国内很多特种设备或者工程的建设都离不开精密工程测量技术的作用，而提高这些大型设备或者工程设计以及施工的可靠性，就是现代测量学不断发展的动力。所以说从某种角度上来讲，这部分的内容能够直接关系到我们国家总体工业以及制造业的水平。

一、精密工程测量的基本概述

工程测量就是通过科学的手段对施工区域进行勘测的过程，随着精密测量技术不断被应用，现在工程测量技术的准确度也是越来越高。以毫米为测量单位的作业精度大大提高了我们的工业水准。[2]不仅如此，精密工程测量技术的应用非常广泛，军事、普通民用工程建设以及设备安装等方面都可以见到这项技术的影子，这在一定程度上推动了我国工业水平以及国防水平的进步。

当下我们通常习惯把精密测量分为两种，即普通测量和特殊测量，普通测量对于精度的要求较低，因此使用范围也更为宽广。而特殊测量在这一点上却恰恰相反，它对于精度的要求非常高。因为是采取的立体几何的测量方式，所以说这里的精度即可为分为绝对精度，又可以分为相对精度。我们应该能认识到的是，现阶段工程测量的作业难度在不断增加，工程的实际测量需求也是在不断变化，因此精密工程测量也被注入了很多新的内容。但是目前业内公认的有这样一个概念：应用在大型建筑工程之中，采用一般仪器无法满足测量需要的测量工作。从另一方面来说，要确定一个大型的工程需不需要精密测量技术，是需要从多方面来考虑的。当然这也是相关人员在实际的作业中所必须要面对的一个难题。

二、现阶段精密工程测量应用的基本分析

1、GPS技术测量

近几年来逐渐走入人们视野的GPS技术，其实在精密工程测量方式也是很有优势的，目前在军事以及工程制造方面都得到了广泛的应用。其实细致来说的话，GPS测量技术有很多优点，首先因为其测量范围较小，测量基线较短，所以说只要在测量方式选择上能够符合实际的需求就能够满足测量精度。[3]而且这也在一定程度上降低了相关测量人员的工作难度，而且现有的GPS测量技术能够对测量区域进行全天候、自动化的监测，这能够为相关工程设施的建设节省很大一笔开支。测量之后将收集上来的数据按照预先设定的系统进行分析和处理，得出来的结论也比较准确，因为有以上优势所以说GPS测量技术的应用范围在未来一定会更加宽广。

2、测量系统

测量系统是由信息处理中枢，GPS接收器等几个部分组成的，[4]其中每个部分的构件在整个系统之中都有不可或缺的作用，只有这些部件组合在一起才能够完成实际的测量工作，因此未来我们应该注意对其中的部件以及整体这两部分的改进和完善。

3、数据处理

数据处理就是通过测量系统传输回来的数据按照预先的目标进行处理来得出正确结论的过程。比较常见的方法是数据观测，就是通过对数据进行计算之后绘制出变化曲线图，通过对曲线图的观察来推导出结论。这些数据就是最终结论的来源，所以要保证这些数据的来源是绝对准确的、禁得住推敲的。在实际的测量工作中我们通常对采集的数据进行分类讨论来得出事物的物理性质，这一理论可以应用在大型工程的建设中，也同样可以运用在普通工业生产之中。

三、精密工程测量的基本方法

1、距离测量

距离测量主要是针对中长距离、长距离以及短距离和微距离的测量，这种测量方式虽然说操作简单，但是因为距离的因素所以想要得到准确的数据还是很难的。

2、高程测量

对于高程测量，目前使用最广泛的是液体静力水准测量技术，这种测量技术的工作原理就是依靠自身的感受器来感知容器内部液面的高度。实际的测量工作之中可以同时获得上百个观测点的高程信息，而且这种系统在实际的测量之中并不需要固定在一个定点，就算是两个容器之间相距十几公里或者上百公里也可以得出较为精确的数据，这可以说是这种测量方式的一大特色。[5]所以说这种测量方式通常被应用在跨海以及跨海峡的水准测量之中，都是一些与民生息息相关的工程。只要对测量系统中压力传感器进行设置，那么就可以随意设定测量“容器”之间的高度差，所以说这种测量方式在实际的使用之中是比较有灵活性的。而且近年来这种测量技术也被应用在了渔业之中。

3、混合测量系统

混合测量系统是具有多种测量功能的精密工程测量系统，是精密工程测量发展过程中一个非常有代表性的测量手段。如果我们需要测量铁路轨道的基本信息时，就可以运用这种测量方式，而且操作也非常简单只需要让机器人跟踪测量车，然后让测量车保持正常的行进就可以了。因为测量车上装有传感器等装置，所以说就可以通过这些数据描绘出轨道的三维坐标、轨道倾斜角度等信息。这种系统的测量结果非常准确，而且这种测量方式是在有车辆行进状态下得出的数据，因此也比较客观。

【总结】精密工程测量技术是现代建筑业以及工业发展的重要推力，这一点是毋庸置疑的。具体来说实际工程的需求在测量过程中的侧重点也有所不同。但是要用好这项技术，还是要从技术本身的内涵出发，落实好我们工作中的细节。上文是根据笔者的经验对精密工程的测量技术以及其应用进行的总结，希望能够对改善精密工程测量技术应用的现状，提高生产标准有所帮助。

参考文献：

[1]张斌. 精密工程中免形状测量的关键技术研究[D].北京工业大学，2012.

[2]韩笑天. 精密工程测量分析及应用探讨[J]. 山西科技，2013，06：140-141+146.

精密测量技术论文篇2

1.概论

世界已进入信息时代，人们在利用信息的过程中，首先要解决的就是获取可靠的信息，因此传感器技术越来越受到人们的重视。而随着传感器技术的发展，传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展，精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视，这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增，因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。因此，光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。

现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化，光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。传感器的微型化、纳米技术的发展，也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在这种情况下，光电检测技术的重要性越来越明显。然而，在目前的测控技术月仪器体系中，光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状，随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题，最后提出应当突出光电检测技术的重要性，使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位，这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。

2.现代精密测量技术的发展现状

现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。

科学技术向微小领域发展，由毫米级、微米级继而涉足到纳米技术，即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳米级尺度，使人类在改造自然方面深入原子、分子级纳米层次。

纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现在的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm，实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。

在这一大背景下，传统的测量方式已经很难发挥大的作用。因此，与精密测量技术的发展需求相对应，光电检测技术得到了越来越多的重视和应用。由于光电检测技术在工业测控、精密测量和计量方面的重要作用，特别是随着社会对产品质量意识的逐步提高。

3.测控技术与以其专业及其只是结构组成

测控技术与仪器技术隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科，其内容主要涉及测量控制与仪器仪表技术领域。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展，测量控制欲仪器仪表技术领域也发生了很大的变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统，其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控国产。特别是进入21世纪以来，随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展，测量控制与仪器仪表呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势，从而使仪器科学与技术学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。

由此可见，测控技术与仪器专业的学生其知识面必须比较宽，横跨了传感器、通讯、控制、计算机等多方面的内容。

光电检测技术的简介

技术的业务培养目标是：培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各个部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

技术的业务培养要求是：主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与孔子理论和有关测控仪器的设计方法，手奥现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用级设计开发能力。

光电检测技术的基本内容及其面临的问题

光电检测技术是测控技术与仪器专业能使技术人员了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识，了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用，具备进行各种基本光电测量所需技能和设计简单光电检测电路的能力。

光电检测技术基本内容包括三方面的内容。

掌握与光电技术有关的基础知识、基本原理和基础效应。如：阴极光电效应，半导体光电效应，PN结的光电效应：光电池及光电二三极管工作原理，光电成像原理，CCD工作原理，直接检测的典型光路。

理解光电技术的基本应用。了解常用光电器件如光电培正管、摄像管、CCD器件、光电池、光电二三极管等的特性参数。了解基本光电检测系统的主要参数。

了解光电检测的基本方法及光电检测电路的设计思想。了解光电技术的发展及广泛应用。掌握各种基本光电检测方法的有关技术。

6.光电检测技术在测控技术与仪器专业体系中的作用

综上所述，《光电检测技术》课程在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性在不断增加。然而，在目前的测控技术与仪器专业课程体系中，《光电检测技术》课程的重要性并没有得到足够的重视。因此，我们需要对《光电检测技术》在测控技术与仪器专业课程体系中的作用进行重新认识。

光电检测技术在测控技术与仪器专业课程体系中的作用可以概括为四个字：承前启后。“承前”是指光电检测技术是传感器技术、工程光学、测控电路等内容的深入和拓展，“启后”则是指光电检测技术的内容是后续如光电仪器设计、智能仪器设计等环节的重要知识基础。没有对光电检测技术知识的良好掌握，要实现对各种现代精密测量技术的整体把握、实现符合要求的具有良好性能价格比的精密测量系统是不可能的。

7.结束语

因此，本文认为，在测控技术与仪器技术学习中，应当突出光电检测技术的重要性，在实验设备、授课学时、人员配置、科研技术等方面予以重点支持，使之在测控技术与仪器专业课程体系中占有与其在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性相称的重要地位，这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。

参考文献：

[1] 叶声华， 王仲， 曲兴华。 精密测试技术展望。机电一体化。2001，6: 6―7.

精密测量技术论文篇3

1 引言

工程测量是与建设工程密切联系的应用型学科，为国民经济的建设和发展提供重要的技术服务。而随着当代科学技术的进步，尤其是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络和通信技术的飞速发展和应用，也极大地推动了整个测绘科学技术的发展，从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化和进步，亦为工程测量学科的理论和技术的发展提供了坚实的基础。但工程测量所受的重视程度却逐渐减弱，原因是大部分的测绘工程研究人员把目光投向了GIS、遥感等高新技术研究领域，致使传统的工程测量研究领域研究人员缺少，发展缓慢。如何改变目前的这种不利状况，加快前进步伐，提高研究水平和学术地位，是当前广大工程测量研究技术人员面对的一个重要问题。

2主要研究成果

工程测量学科在近半个多世纪的发展中，取得了显著的成果。该学科依托大地测量、摄影测量等相关学科的理论和技术，在大量的工程建设实践中，总结成功的经验，逐步形成和发展成为具有完整理论体系和鲜明工程应用特色的学科，其主要成就有如下几个方面：

1) 基础理论研究。目前，人工智能技术、专家系统方法，以及神经网络、遗传算法等新的数学方法也在不断地提高和完善安全监测的理论体系。精密工程测量作为工程测量的一个研究方向也取得了不少的成就，如用于大型粒子加速器施工测量的控制网建立理论，由于其不但精度要求高，而且有特殊的计算要求，从而形成了独特的计算方法; 另外，由于大型天线、大型船舶等工业产品建造的需要，形成了适合于小范围高精度测量的工业测量理论体系，其主要特点是范围小、精度高、测量点密集，对测量数据后续处理有特殊要求，从而形成了一整套的工业测量理论和方法。其中，数字建模和造型技术以及三维可视化分析技术是其重要的应用技术。

2) 仪器设备的发展。工程测量仪器改进的典型代表当属全站仪、电子水准仪和GPS，这些仪器的应用不但降低了劳动强度，提高了生产效率，而且改变了生产作业方法，提高了测绘产品的质量，同时对作业人员的操作技能要求也有所降低。近年来，测量机器人在变形监测和精密工程测量中得到广泛的应用，三维激光扫描仪在工程测量中的应用研究得到一定的进展，该设备可用于变形监测、地形测量和古建筑修复测绘等。在大亚湾核电站、秦山核电站的建设与设备安装中，精密工程测量发挥了重要作用。大亚湾核电站施工控制网的精度为土2mm，秦山核电站主厂房是一个直径36m、高73m，内部结构相当复杂的密封圆柱体，其内环形控制网的实测精度为士0.1mm.。

3) 生产技术的改进。生产技术的改进与仪器设备的发展密不可分。传统的白纸测图技术被全站仪数字化测图技术所代替；控制网的建立由原来的经纬仪三角网技术转变为全站仪或 GPS 观测的建网技术；施工放样由原来的经纬仪加钢尺改进为全站仪坐标法放样和 GPS、RTK实时放样；变形监测也由原来的经纬仪交会和水准测量改进为测量机器人、GPS 以及各种传感器的自动化测量模式，在测量实时性、精确性、同步性等方面都得到了明显的提高。

3 存在的主要问题

尽管工程测量学在理论和技术层面得到了较快和较良好的发展，但是与西方先进国家的测量学技术及应用还存在较大的差异，主要表现在以下几个方面：

1) 数据获取方法没有优势。虽然GPS和全站仪等仪器设备在一定程度上减低了劳动强度，提高了生产效率，但这只是部分的改进，并没有从根本上将测绘工作者从繁重的野外工作中解放出来，为了获取数据，测绘工作者必须亲临现场采集数据。相对于工程测量领域，其他专业(如GIS、遥感等) 在数据采集技术方面有明显的优势，它们大多采用卫星、雷达等高科技的传感技术，自动获取所需要的数据资料，大大降低了研究人员的劳动强度，其信息的内容也更加丰富和全面。

2) 生产技术传统单一。在生产技术方面，传统的工程测量技术和方法并没有得到革命性的改进，如大比例尺地形图由于测量精度要求高，其测绘主要采用全站仪全野外数字化测图，而在其他领域，可采用遥感图像、卫星像片、航空摄影像片和三维点云等自动生成各种比例的专题地图； 在施工放样中，仍需采用全站仪或GPS逐点在现场测设点位；在变形监测中，监测点的位移大多采用传统方法获得，且基本是按点测量，分辨率较低，在其他领域，可采用合成孔径雷达等技术进行监测，自动获取数据，且分辨率高。

3) 理论方法发展缓慢。最小二乘法是工程测量领域传统的数据处理理论和方法，虽然近年来有一些新的理论方法得到研究和应用，但生产实践中最小二乘法仍然是最主要的实用方法，新的理论方法在实践中的应用并没有得到普及应用，这一方面说明新的理论方法较少，同时也说明了新理论和技术不够完善，还有待提高。

4 工程测量的发展对策

根据我国当今建设现状与测绘科技的发展水平，考虑测绘市场需要，工测单位应该采取相应的措施，在传统测绘技术的基础上，形成现代测绘技术的生产力，创造提高自身水平与扩大服务范围的条件，赢得更多的测绘工程，提高经济效益。

（l）根据自身条件，建立和形成数字化测绘生产能力，适应测绘市场需要，争取更多的测绘生产任务。其核心是培养数字化测绘技术人才，选择功能齐全、操作方便和运行可靠的数字化测绘软件系统。最好是选择以数字化测图为主，并具有道路、线路工程的勘测、设计、施工一体化的软件，形成勘测、设计、施工一条龙服务能力，创造更好的经济效益。

（2）培养掌握GIS的队伍，研制适应我国情况的专用数据库系统软件，为用户提供建立各种专用数据库的服务能力。培养地图扫描数字化技术人员，选择优秀的地图扫描数字化软件，形成扫描数字化生产能力。培养一支有地下管线探测能力的作业队伍，把数字化测绘技术、GIS建库技术与扫描数字化技术结合起来，承担建立城市建设、土地管理与工业企业总图管理数据库的全部任务，即承担专用信息工程服务项目，将会取得可观的社会效益和经济效益。

（3）改善仪器设备，形成较高的工程控制网与监测网、精密施工测量、特种精密工程测量生产能力；建立适应自身条件的三维工业测量系统，向工程建设和工业建设的深度、广度进军，开拓高科技、高附加值的测量生产任务，提高工程测量自身社会价值，创造较好的经济效益。

参考书目：

精密测量技术论文篇4

GPS相对定位技术，通过组成双差观测值消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性强的误差影响，来达到提高精度的目的，这种作业方式无需考虑复杂的误差模型，具有解算模型简单、定位精度高等优势。网络RTK的出现更是将差分GPS技术发挥到了极致，通过差分改正信息实现了高精度的实时动态定位，由于其方便、快捷、高效的作业技术方法，得到了快速的发展。我国各大城市、地区相继建立了各自的CORS系统。但是，这种网络RTK技术也存在着不足，如受到通讯网络、覆盖范围等条件的限制，城市工程测量中通常工期较紧、要求效率较高，当测区范围内需要少数控制点而CORS系统无法使用的时候，如果建立静态GPS控制网，则大大影响了作业效率，提高了作业成本。精密单点定位技术是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的精度卫星星历及钟差来进行高精度单点定位的方法，能够实现厘米定位精度，完全满足城市工程测量的需求。目前，在一些发达国家精密单点定位技术已经得到广泛的应用，在我国这项技术在生产实践中的应用相对较少。

为了实现GPS单点定位达到厘米级精度，必须解决如下关键问题：①在定位过程中需要同时采用相位和伪距观测值；②卫星轨道精度需达到厘米水平；③卫星钟差改正精度需达到纳秒量级；④需要考虑更精确的误差改正模型。实质上，卫星位置和卫星钟差是影响精密单点定位精度的重要因素。该文主要从IGS提供的各种精密星历和钟差改正相关产品着手，利用国际著名导航定位软件BERNESE 5.0进行计算，分析快速星历和最终星历以及不同采样间隔星历钟差产品对静态单点定位精度的影响，进而讨论GPS单点定位技术在城市工程测量中的应用。

1 BERNESE 5.0软件数据处理

到目前为止，国际上GPS高精度单点定位软件主要有美国喷气推进实验室的GIPSY软件、瑞士伯尔尼大学的BERNESE软件、德国地学研究中心的EPOS软件。

GIPSY软件只供科研使用，不供商用，且不提供源代码，EPOS软件应用范围较为局限，主要在欧洲国家使用，也是以科研为主，而BERNESE软件可以商用，且提供源代码，使用较为广泛。图1中给出了BERNESE 5.0单点定位数据处理的简要流程，主要包括数据格式转换、钟差改正、误差模型改正、预处理和参数估计，除了得到测站坐标之外，还可以选择输出对流层、电离层、接收机钟差等参数的估计结果。

2 IGS精密星历

随着GPS定轨理论和技术的提高，轨道计算数学模型的完善，以及全球跟踪站数目的增多和跟踪站分布的改善，IGS确定GPS卫星轨道的精度有了明显的提高。目前，国际IGS服务局提供的事后精密卫星星历的精度已优于5 cm，精密卫星钟差的精度已达0.1 ns。其提供的精密卫星星历和卫星钟差产品包括：超快速产品（Ultra Rapid）、快速产品（Rapid）和最终产品（Final）3种，它们在精度、时延、更新率和采样率方面是不同的。如表1所示。

由表1知IGS给出的快速星历和最终星历在采样率和精度指标上均相同，那么快速星历和最终星历对静态精密单点定位精度的影响是否相同，在实际应用中是否需要等待最终产品解算精密单点定位，下面将用实例进行比较分析。

3 实例数据分析

该文选用成都CORS系统基准站的观测数据，分别选取超快速星历（实测部分）和最终星历，以及相对应的钟差改正文件，利用BERNESE 5.0软件进行精密单点定位计算，假设该站已知的精确坐标为真值，将两种单点定位结果分别与之求差，求得点位中误差，进而比较分析。

为了分析数据处理结果的统计特性，且避免误差偶然性，该文将全观测数据分为24个时段，分别使用两种精密星历进行单点定位计算。

图2中给出了使用两种精密星历单点定位的点位误差，可以看出采用超快星历和最终星历的精度均在±0.06 m之内，大部分时段是在±0.03 m范围之内，14：00～20：00之间的误差相对较大，与广州地区活跃的电离层活动有关，两种结果相比较，使用最终星历的单点定位精度相对较高，但并不明显。

为了更加详细地比较两种精密星历对单点定位结果的影响，对两种精密星历定位结果的坐标分量分别求差，进一步分析X、Y、Z分量较差，可以得出坐标分量较差均在±0.02 m范围之内，这种差异对于城市工程测量来说影响并不算大，因此不必等到最终星历的，可以直接使用超快速星历进行单点定位，从而保证了精密单点定位技术在城市工程测量当中的可

用性。

4 结语

目前精密单点定位在静态定位方面理论已经比较成熟，采用高精度GPS计算软件以后处理方式得到的定位结果已完全可以达到厘米级精度。该文分别选取超快速星历和最终星历两种精密星历文件，利用BERNESE 5.0软件进行计算，对全天24个时段的结果进行分析，可以看出，无论采用何种精密星历以及提供的钟差改正参数，解算结果均处于厘米级精度水平，两种测量结果相差甚微，完全可以满足城市工程测量的日常需要。随着美国GPS现代化的逐步完成，以及Galileo系统的正式运行，伪距码和多频观测值的增加，可以大大提高精密单点定位的精确性和可靠性，相信精密单点定位技术在城市测量中将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 施展，孟祥广，郭际明，等.GPS精密单点定位中对流层延迟模型改正法与参数估计法的比较[J].测绘通报，2009（6）.

精密测量技术论文篇5

1 引言

检测技术是现代制造业的基础技术之一，是保证产品质量的关键。随着现代制造业的发展，许多传统的检测技术已不能满足其需要，表现在：现代制造产品种类有很大的扩充，现代制造强调实时、在线、非接触检测，现代产品的制造精度大大提高。现代加工工业正在向高速、精密、自动化、大批量生产的方向发展，传统的制造技术及生产管理模式正发生巨大变革。目前，在工业发达的国家里，一般工厂能稳定掌握lum的加工精度，通常将加工精度在0.1-lum的加工方法称为精密加工，而将0.lum的加工方法称为超精密加工。由于精密加工和超精密加工技术是固体电子元件、航天机械、激光用光学元件、核聚变装置零件等加工的主要技术，许多工业发达国家都极为重视精密和超精密加工技术的发展。在我国，精密加工与超精密加工技术越来越受到重视，同时，制造过程中的自动化与高速化程度也越来越得到提高，这就要求与之相适应的高精度、高速度的自动化检测设备和先进的检测手段。我国机械行业中测量技术大部分限于静态测量，缺乏动态检测技术，尤其在大、微、特殊形状、特殊位置的测试上与国际先进水平相差较大。

2 常用的检测基本形式

2.1手工检测技术。手工检测是使用千分尺、卡尺等常规量具、量仪人工校正测量，其效率低下，精度容易受到人为因素的影响，而且还导致了宝贵的机床机时的浪费，影响机床的利用及产品的加工质量。

2.2离线检测技术。加工工序之间、加工完成之后，将工件从机床上取下，利用其它检测设备（如三坐标测量机）进行检测。该方法一方面所采用的检测设备投资较大，由于我国大部分企业财力有限，因而难以具备高精度检测设备，这就给企业带来许多不变。另一方面，工件的多次装夹降低了生产效率，增加了重复定位误差，给生产和检测带来了诸多不变。

2.3 在线检测技术。通过为机床配备一个触发式测头以及相应的检测宏程序，构成机床在线检测系统。该技术将加工和检测集成在一起，实现了加工过程中的自动检测，是一项很有发展潜力的检测技术。

3 在线检测技术的优势及发展方向

3.1检测技术的发展历程。自然科学是人类认识世界和改造世界的强有力的武器，而自然科学的产生与发展都离不开测量。元素周期表的发明者门捷列夫说过：从开始有测量的时候起，才开始有科学。没有测量，精密科学就没有意义。新的测量方法标志着真正的进步，测试技术的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之十八世纪末期，由于欧洲工业的发展，要求统一长度单位。经过一百年的变迁，在1889年第一届国际计量大会上，规定了铂铱合金制成的具有刻线的基准尺（含铂90%，铱10%）作为国际米原器。1960年第十一届国际计量大会规定了采用X86在真空中的波长定义米。随着激光技术的发展，光速测量精确度的提高，现已用光速来定义米，即米是平面电磁波在真空中1/2997924585内所行进的距离。伴随着长度基准的发展，几何量测量器具也在不断改进。在十九世纪中叶以前，机械制造业中的主要测量工具是钢板刻线尺，测量精度为11nrn。机械式测量器具，如游标卡尺和千分尺的出现，将测量精度提高到了0.01～1nrn。测量实现了检测的自动化，是一种基于计算机自动控制的在线检测技术。随着数控机床在生产中的广泛应用，在线检测技术将会成为一项很有发展前景的技术。在线检测是一个动态测试过程。动态测试的工作条件和工作环境比静态测试要恶劣得多，而对测试技术的要求则很高，涉及到如传感器技术、通信技术、自动控制技术及计算机应用技术等多学科、多技术领域，同时也需建立新的测试理论和测试方法。国内外从事精密计量的学者、专家自七十年代后期开始进行研究，对其测试方法、评定准则、评定理论提出了自己的看法，并建立了数学模型、理论研究日臻完善和成熟。

3.2在线检测技术的优势。在线检测技术的发展为数控加工过程的质量检测提高了一套行之有效的方法。数控机床目前广泛应用的是触发式测头，具有价格低、可靠性强、自身精度高等特点。加工与检测在同一台设备上完成，避免了多次装夹、重复定位精度差及辅助时间长等问题。更为重要的是，其检测过程由数控程序来控制，械的空气轴承的回转精度，在半径方向为0.02um，轴向为0.02um；德国PerthometerSsP及英国Talysuris轮廓计可测粗糙度等各种参数，测量结果数字显示并可绘图记录，显示范围为0.001-125um[4]，国内生产的轮廓仪可测量参数较少，最高测到Ra0.05-0.025um；德国克林贝格公司制造的PNC65型齿轮测量中心，可适应DIN，AGMA，150及自定义的评定标准，该机是直接在机上自动校调三维测头，使测量元件绝对位置精确，具有较高的机械精度和良好的稳定性。由此可见，我国在测量方面综合利用新技术、新原理、新方法上不如先进的国家，为了赶超国际先进水平，我国的不少科研机构和院校都在积极地探索先进的检测原理和方法，如由天津大学和南京依维柯汽车有限公司联合研制的依维柯白车身三维激光视觉检测系统，采用激光技术、CCD技术，利用基于三角法的主动和被动视觉检测技术实现被测点三维坐标尺寸的准确测量，其性能指标达到国际先进水平。

3.3目前国内外在线检测技术发展的主要方向。第一，在线检测系统的研究。从单参数检测向多参数综合检测；从单机检测向全生产线以及全车间全厂的在线检测，从单纯检测向检测与控制的闭环系统，从应用于大批量生产向应用于中小批量生产的柔性检测系统发展； 第二，微机化智能化。采用微机智能功能来保证在线检测系统能满足生产线上各种参数变化及外界条件干扰时，系统能迅速适应变化和排除干扰；第三，在线检测系统的可靠性。生产线要求长期连续运行，因此要求从可靠性设计开始，保证元器件制造、调试安装各环节的可靠性，并在系统中加入故障自检自诊断功能，从而提高在线检测系统的可靠度；第四，在线检测装置产业化。使装置模块化、通用化、标准化，以利于降低成本，推广应用。我国的在线检测技术，特别是光学、光电在线检测的应用，虽然起步较晚，但是随着光机电一体化仪器和装置及光电技术、计算技术的发展，在线检测技术已获得重大进展。采用微电子技术装备及改造新、老机床设备是当今科学技术发展的趋势，是用新技术改造传统工业的主攻方向，也是符合我国国情的一项有力措施。我国金属切削机床的拥有量已超过300万台，在数量上居世界第二位，但其技术状态很差，老机床、普通机床多，高效、精密机床少。作为工业生产过程中最重要生产手段的机床设备处于这种状况则难以提高产品质量、劳动生产效率和经济效益。因此利用在线检测技术可在现有的设备上提高产品的质量，提高生产率。

精密测量技术论文篇6

1 精密数控磨床检测技术及其要点分析

在现阶段的技术条件支持下，从精密数控磨床检测实施环境的角度上来说，所涉及到的检测方式包括以下几种类型：离线式检测；在位式检测；在线式检测。结合磨削加工系统的实际情况来看，真正意义上在线式检测的实现难度还比较的大。因此，针对精密数控磨床而言，所对应的检测技术以在位式检测为主。

从理论上来说，在位式检测的核心在于：在工件加工作业完成后，对工件进行检测并不需要将其自机床上卸下。因此，应用在位式检测的方式，仅能够对工件加工后的结果进行反应，对于加工过程中，工件形态的变化并无法直接表示出来。但，从实际应用的角度上来说，在位式的检测技术能够实现加工与检测的有效融合，一方面能够使加工后的测量更加自动，另一方面能够有效缩短检测耗时，具有综合性优势。

在引入在位式检测技术的前提条件下，对于整个精密数控磨床而言，具体的检测系统应当由以下几个方面所构成：磨床床体；数控系统；伺服系统；测量系统；计算机系统。具体的在线检测系统结构示意图如下图所示（见图1）。

在将该检测系统应用于精密数控磨床的过程当中，其具体的检测流程可以概括为：在精密数控磨床对工件进行初次加工作业完成后，直接在精密数控磨床上进行相关参数的检测。检测过程当中，工件装夹安装在工作台台面上，同时，传感器装置安装在主轴部件上，因此主轴部件的运动会带动传感器装置的运动。测量人员可以直接在PC机上，根据所加工工件的具体类型以及在检测精度方面的要求，对检测路径进行合理的规划，并对测量点坐标进行合理计算。在此基础之上，由该精密数控磨床检测系统控制软件生成相关的NC代码，支持检测作业的完成。所生成的检测NC代码能够自接口中传入CNC系统内部。与此同时，传感器采样频率等参数设置完成后，以NC程序对精密数控磨床的运动动作进行控制，并在此过程当中，对工件表面的数据进行及时采集，并以PC机终端对数据进行处理，将粗大误差进行剔除，从而获取真实性的面形数据。更加关键的一点在于：通过对工件面进行评定的方式，还能够将相关数据作为补偿加工的依据与支持。

2 精密数控磨床仿真实验技术及其要点分析

现代意义上的虚拟制造技术表现出了包括反复性、集成性、虚拟性、并行性、以及人机交互性在内的多点特点，与机械加工作业之间有着高度的契合性。对于精密数控磨床而言，从仿真实验的角度上来说，检测仿真与磨削加工过程的几何仿真有着高度的一致性特征。比较显著的区别在于：在精密数控磨床仿真系统砂轮箱外部安装有相应的传感器装置。在对NC程序进行读入的基础之上，对传感器所覆盖的行走坐标点进行合理提取，从而使砂轮能够受驱动作用力影响，带动传感器装置的持续运动。精密数控磨床检测仿真以图形化为载体，能够将精密数控磨床在进行工件加工过程当中的检测过程中真实且可靠的在线出来。以此种方式，能够更加直观与形象的对检测路径进行检查。更加关键的一点在于：以此种方式，在精密数控磨床的运行过程当中，能够避免对工件、以及传感器产生损坏影响。

3 结束语

从机械加工的角度上来说，加工工件的外形精度、表面精细度、以及加工质量均会受到精密磨削技术应用质量的影响。高质量的精密磨削技术有利于所加工表面精度、光洁度的高水平发挥。在现阶段的技术条件支持下，从数控角度上来说，精密数控磨床应用于机械加工所表现出的优势极为突出，包括加工精度高、加工效率高、以及加工范围广等。更加关键的一点在于：通过对精密数控磨床的合理应用，能够最大限度的避免工件在搬至测量机而导致的重复定位误差问题，综合优势突出。总而言之，本文主要针对精密数控磨床检测与仿真实验过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方特别关注与重视。

参考文献

[1] 柯晓龙，郭隐彪，张世汉等.高精密光学元件磨床的加工与检测系统的开发[J].厦门大学学报（自然科学版），2011.

[2] 曹翔，姚斌，张哲山等.五轴数控工具磨床虚拟检测及磨削仿真技术的研究[J].工具技术，2012.

[3] 徐俊杰，许黎明，胡德金等.基于数字图像的曲线磨床尺寸检测系统[J].仪器仪表学报，2004.

[4] 李炽岚，陈文杰，王如松等.浅析磨床数控化改造中的误差补偿与砂轮修整[J].中国水运（理论版），2007.

精密测量技术论文篇7

卫星激光测距也称激光测卫，是目前空间大地测量技术中精度最高的一种。卫星激光测距（satellite laser ranging，SLR）是利用安置在地面上的卫星激光测距系统所发射的激光脉冲，跟踪观测装有激光反射棱镜的人造地球卫星，以测定测站到卫星之间的距离的技术和方法。是卫星单点定位中精度最高的一种，已达厘米级。可精确测定地面测站的地心坐标、长达几千千米的基线长度、卫星的精确轨道参数、地球自转参数、地心引力常数、地球重力场球谐系数、潮汐参数以及板块运动和地壳升降速率等。

二、SLR特点及其发展历史

空间大地测量和地学研究在很大程度上依赖于大量、精确的观测数据,这些数据包含广阔的空间和时域上的频谱信息。卫星激光测距――SLR的工作原理是通过精确测定激光脉冲从地面观测点到装有反射器卫星的往返时间间隔,从而算出地面观测点至卫星的距离。1960年,美国研制了第一台红宝石激光器,证实了激光具有远程测量的能力。1962年,美国人Henry Plotkin提出在飞行器上安装激光反射器,并应用于大地测量。1964年10月,美国在BE-B卫星上实现了人造卫星激光测距,当时的精度为米级。从上世纪60年代至90年代近30年间, SLR的观测量和观测精度都提高了几个数量级。90年代DORIS、GPS这些运用电磁方法的测量手段已能达到SLR的性能指标,同时由于新技术的出现也使SLR性能得以提高:通过雪崩单光子二极管(欧洲使用)和微通道光电倍增器(美国使用)和其它技术的使用, SLR的测量精度已达到厘米级。

由于空间技术的发展,大地测量、地球物理、海洋学等都应用了适合自己的技术，但SLR仍然在这些领域起着举足轻重的作用:与GPS相比,由于它可以直接在地面上进行调试和维护,所以由它提供的地球参考框架长周期精度更高;另外空间的激光目标可认为具有无限寿命周期,这也是其它观测手段无法比拟的;重力场研究中, SLR由于可以从LAGEOS观察数据中得到重力常数GM的值,所以在定轨中它能提供绝对尺度因子。

三、SLR与其他空间大地测量技术的比较

除了SLR,同样是目前精度很高的空间测量技术的GPS和甚长基线干涉测量(VLBI),近年来也取得了长足的进步,这三种技术实现的地心坐标的标称精度均在1~3 cm之内。三种空间技术的原始观测数据由各自的数据处理中心解算地心坐标。由于数据处理中初始方差的选择不同,单一技术所得地心坐标的标称精度只是一种内符精度,不能反映地心坐标的真实精度。任意两种技术实现的地心坐标之间的比较才能反映地心坐标的真实精度。通过两种技术的并置观测,在消除了两种坐标之间的系统差,把它们变换至同一参考框架后,各个并置站两种技术实现的地心坐标不符值的中误差,就反映了两种技术测定的站坐标的真正精度。

在比较三种方法精度时,由于三种技术实现的地心坐标不同,需先将他们转换到统一坐标系统下再进行比较。这里采用参数转换法。

■

其中,X0, Y0, Z0为源坐标原点在目标坐标系中的坐标;ε1,ε2,ε2为源坐标系与目标坐标系的旋转参数;D为尺度参数。经过变换后加上偏心改正,可得

■

其中,ΔXeccen,ΔYeccen,ΔZeccen,分别为2种技术测站点不一致所加的偏心改正。

比较中的VLBI地心坐标数据来自美国宇航局(NASA)哥达德航空飞行中心提交给国际地球自转服务机构( IERS)的SSC(GSFC)96R01解, SLR地心坐标数据选自美国德克萨斯大学大地空间研究中心提交给IERS的SSC(CSR)96L01解, GPS地心坐标选自美国加州技术研究院喷气推进实验室(JPL)提交给IERS的JPL96P01解。

通过VLBI与SLR并置站地心坐标及偏心数据的标称精度, GPS与SLR并置站地心坐标及偏心数据的标称精度，GPS与VLBI并置站地心坐标及偏心数据的标称精度等的比较,得出以下结论：

三种技术的地心坐标的实际坐标在3个坐标轴方向的加权不符值绝大部分都在2cm以内，这说明三种技术各自实现的地心坐标的精度的确在1~3cm内,与之前的期望值相符；VLBI与GPS的地心坐标精度符合较好,一般小于1cm,但SLR与前两者的精度符合较差一些,这说明SLR技术实现地心坐标的精度要差一些。这是因为SLR在确定地心坐标的过程中无法得到岁差、章动改正,所以导致计算结果有误差。只有与射电源建立关系才能感应岁差、章动,这也是SLR未来发展一个需要解决的问题。从上述结论可以看出,如将GPS、VLBI、SLR三种技术联合实现并置,得出全新的测量方法,将极大地提高观测结果精度。

四、卫星精密定轨发展及应用

卫星定轨技术随着测量精度的提高、估计理论和计算机的发展而不改进。在计算机高速发展的前提下，人们有可能引入各种估计理论，精密地确定卫星轨道。在估算卫星轨道时，会用到大量观测资料的统计特性，因此也叫统计定轨。

卫星定轨的技术手段很多，传统的卫星定轨大多采用卫星激光测距(SLR)、精密测距测速(PRARE)、多普勒定轨和无线电定位(DORIS)等技术手段。对轨道比较低的测地卫星，由于受地球引力场的影响比较大，大气阻力干扰严重，采用传统定轨方法得到的卫星轨道精度比较低。随着GPS观测技术的出现，使得利用星载GPS观测技术进行卫星轨道确定成为卫星精密定轨的一个有效手段。

由于越来越多的卫星具有多种观测技术手段，利用多种观测技术对卫星跟踪观测，可以获得几种不同类型的观测资料。从目前来看，SLR技术是精度最高的一种人卫观测技术，但由于观测条件限制，不能进行连续观测，因此观测资料相对较少，而DORIS和GPS技术虽能连续观测，但观测精度却相对较低。所以，仅利用单一技术进行定轨不能充分发挥他们各自的特点，如果能将它们联合起来利用，将有利于提高定轨精度。为了充分利用各种观测技术所获得的观测资料，可以采用多种技术综合定轨。多种技术综合定轨有四个明显的特点:①增加观测总量，②扩充观测弧长，③增强观测量的几何特性，④有利于系统误差补偿。正是由于这四个特点，使得综合利用各种观测资料成为提高卫星定轨精度的一个有效手段。

五、利用SLR进行卫精密定轨

卫星激光测距(SLR)数据处理涉及卫星的状态(位置和速度)、观测站的位置以及激光在大气中的传播。利用卫星激光测距仪测得的激光脉冲往返于测站和卫星之间的时间换算为两者之间的距离，这就是SLR数据处理的观测量。

为了从SLR数据中精确提取我们感兴趣的信息，SLR数据后处理的原则是:①首先从观测得到的数据ρ0中尽可能精确地去除已知的系统误差，这包括卫星表面的反射点对卫星质心的偏差、光线传播中的大气折射效应以及相对论效应，地面观测站位置的固体潮、海潮和极潮影响等。②被观测的对象一一卫星是运动的，卫星状态的精确与否直接影响了对其他信息的提取，因而SLR数据处理一般总是将卫星状态一起参加估计的，也就是采用动力学方法来进行数据处理。③为了尽可能精确地提取感兴趣的信息，减少观测力学模型误差的影响，对所提取信息精度影响较大的模型参数应该一并参加估计。

影响SLR技术定轨精度的因素主要有以下四个方面:

(1)观测模型误差(包括测距误差、测站分布情况、台站坐标误差、测距系统误差改正程度等)；

(2)描述卫星运动的力学模型不精确而引起的力学模型误差；

(3)状态方程和观测方程线性化带来的误差；

(4)计算过程中引进的数值误差。

由于计算机的发展和计算方法的改进，计算中的数值误差已经相当小，可以忽略其影响，线性化误差的影响可以通过迭代得到解决。测距系统的误差改正，目前己考虑得很精细，众多改正中，最不容易精确化的大气折射改正，采用Marini和Murray公式，其误差也只有1~2cm。观测分布的不均匀是影响SLR技术定轨精度的主要因素。力学模型误差也是影响SLR技术定轨精度的主要因素之一。影响短弧定轨精度的主要因素是观测误差。为了减小力学模型误差对轨道的影响，需要考虑尽量精确的力学模型，同时还可以通过在力学模型中加经验项来吸收未模制的系统误差。

作为专门用于激光测距技术进行地球动力学研究的LAGEOS卫星，由于具有轨道高、面质比小、球形对称，观测资料积累时间长等特点，因此，利用以GEOS卫星观测资料开展的科学研究特别多，取得的成果也特别丰富。目前对LAGEOS卫星3天弧段的定轨精度可达1厘米。

六、SLR技术在GLONASS卫星定轨中的应用

GLONASS(Global Navigation Satellite System)是由苏联开始研制后由俄罗斯继续完善的全球导航系统它与美国全球定位系统(GPS)是两个具有全球导航定位能力的卫星系统，既相互竞争，又相互补充。

GLONASS卫星的轨道为3个等间隔圆轨道面，高度约为19140公里，轨道倾角为64.8 ?，每个轨道面上按45 ?间隔分布8颗卫星，绕地周期为11小时15分44秒±5秒。由于GLONASS卫星的轨道较高，太阳辐射压对其影响较大，同时没有针对GLONASS卫星的太阳辐射压模型，在采用其它太阳辐射压模型时，会由于模型的不准确而对GLONASS卫星精密定轨产生较大的影响。为了更好地吸收未模型化的摄动力，特别是一些具有周期性的摄动力，我们引入RTN经验摄动模型在测量模型方面，由于卫星形状的不规则，造成激光反射器到卫星质心的改正不够准确。所有计算中心在利用SLR资料计算GLONASS卫星轨道时，质心改正采用工GEX推荐值:-1.51m，而Vasiliev通过对GLONASS卫星的研究，发现质心改正值应为-1.5416m，两者之间存在着3.16cm的误差。

在计算中，质心改正为-1.51m，太阳辐射压和地球反照辐射压的有效面积分别为24m2，和15m2，反射系数为1.4，卫星的质量为1413kg。地球引力场模型采用JGM-模型，行星历表采用DE403/LE403及其配套的参数，站坐标及各站的运动速度采用ITRF2000坐标系相应数值，极移采用IERS C04极移序列。

综上所述，本文在利用sLR资料精密测定GLONGASS卫星轨道时，采用的力学模型、测量模型、参考系、数值标准以及解算参数为:

1、力学模型:地球中心引力、地球非球形摄动(JGM3地球引力场模型)、n体摄动(日、月及九大行星)、太阳辐射压和地球反照辐射压摄动、地球自转形变摄动、广义相对论摄动、固体潮及海潮摄动、RTN经验加速度。

2、测量模型:大气折射改正、卫星质心改正、广义相对论效应改正、测站偏心改正、地球自转形变对台站的影响、固体潮对台站的影响、海洋负荷造成的测站位移。

3、参考系:J2000.0惯性坐标系、ITRF2000坐标系、DE403/LE403行星历表。

4、数值标准:

■

5、解算参数:卫星起始历元的位置和速度，太阳辐射压的3个动力学参数，以及RTN经验摄动中3个分量的振幅和相位。

以7天为弧段对GLONASS卫星进行了精密定轨。通过计算发现，7天弧段中SLR的标准点数据在100个左右，定轨后的残差中误差rms约为2cm。

七、SLR发展方向及其展望

据国际上比较流行的看法, SLR技术的进一步发展方向如下: 1)用各种技术手段和方法提高测距精度和观测数据量。2)提高测距系统的自动化程度,减少人力和物力的消耗。SLR的特点决定了它必然是高水平研究机构之间合作的产物,并且要与当代最高端科技紧密相连，不断提高自己，才能立于不败之地。

参考文献：

[1]胡明城.现代大地测量学的理论及其应用.北京：测绘出版社，2003；

精密测量技术论文篇8

精密工程测量规定了精密工程测量及其控制网的布设原则、等级、作业要求和数据处理方法。适用于各类工程的勘察设计、施工放样、安装调试、变形监测诸阶段的精密测量工作。在其他领域应用时，其原则也可参照执行。精密工程测量是工程测量的现展和延伸，它以绝对测量梢度达到毫米量级，相对测量精度达到1×10，以先进的测量方法、仪器和设备，在特殊条件下进行的测量工作。精密工程测量准确求定控制点和工作点的坐标和高程以及进行精密定向、精密准直、精密垂准，为经济建设、国防建设和科学研究服务。

对于一般工程来说精密工程控制测量不是一个新名词，而对于铁路来说确是最近几年得到长足的发展。

铁路精密工程测量过程分为以下几个步骤：（1）技术设计书的设计与编写。（2）现场的选点埋标及测量工作。（3）数据整理工作及技术报告的设计与编写；每一步中都要缜密筹划，周密组织，需要在工作中认真对待。

1 技术设计书的设计与编写

（1）铁路精密工程控制测量技术设计书，是指导精密工程控制测量的基础，也是指导后续工作的基础，因此必须编写的系统全面，特别是每个技术指标的制定，必须满足铁路的技术等级要求。编写前先要搜集过去工作资料，了解整个工程概况，包括工程所处的地理区域，过去工作的注意事项，工作方法及成果资料的精度指标。必须明确铁路的等级、设计时速及线路的设计资料，以此来确定铁路精密测量控制点的埋标等级，测量所用仪器方法，处理数据所用软件及成果资料达到的精度指标等。对于每个环节都要仔细斟酌，确保制定的测量方法及技术指标满足铁路设计要求，能够指导后续工作。

（2）坐标系统的设计：根据测区投影长度变形值的要求，采用任意带高斯正形投影抵偿坐标系进行坐标系分带设计。无碴轨道工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应尽量一致，而国家的3°带投影坐标，在投影带边缘的边长投影变形值达到22.5 cm/km。因此采用工程独立坐标系，把边长投影变形值控制在一定范围内以满足施工测量的要求。德国高速铁路采用MKS定义的特殊技术平面坐标系统。MKS可根据需要把地球表面正形投影到设计和计算平面上，发生的（不可避免的）长度变形限定在10 mm/km 的数量级上。参考国外先进的控制测量技术，规定投影长度的变形值一般不大于10 mm/km。关于投影长度的变形值一般不大于10 mm/km的坐标系统，可选择以下三种数学模型：抵偿坐标系统、任意中央子午线坐标系统、任意中央子午线的任意较窄宽度带坐标系统。

2 现场的选点埋标及测量工作

2.1 选点工作

选点看起来是一项比较简单的工作，其实不然，无论GPS还是导线选点都要求有很高的技术水平的工作。如果点位选择不好，会给后续工作带来很大的麻烦。有时甚至因为点位的原因不能测量而必须重新选点。GPS点位要尽量选择在四周开阔的区域，在地面高度角15°内不应有成片的障碍物；点位应选择在交通方便，且利于安全作业的地方；点位附近不应有大面积水域或其它强烈干扰卫星信号接收的物体（如金属广告牌等）；点位须远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离均不得小于200 m，离高压输电线距离不得小于50 m；附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，尽量避开大面积水域。值得强调的是，点为要选在土质稳定，易于保存且容易到达的地方，尽量不要选在坎边、临时性的房屋顶上和距离线位太近的地方。实践证明，当有流动的物体经过GPS静态接收机附近时对信号的PDOP影响很大，因此也不要选在公路路边、铁路路基上，因为这样将会给后序的测量和数据处理带来很大的麻烦，有时甚至不得不重新选点测量。

2.2 埋标工作

一般来讲选点和埋标工作最好同时进行，避免选好点时间台长标记丢失给后续埋标工作带来麻烦。埋标最基本原则是按照事先选好的位置和尺寸埋设，但如果发现选点的位置有问题，可以适当的调整，如发现选好的位置有地下水、土质不好有淤泥等情况，就要做调整。调整时要看事先计划好的通视情况进行，避免任何点都不通视的点存在。根据现场情况，保证现场点名和事先设计好的点名完全一直，在印完每个点名时都要认真核对核实并拍好招片，现场仔细绘制好点之记。

2.3 测量工作

测量工作分为以下几个步骤。

（1）出工前的准备工作。

检查仪器检定证书是否在有效期内，仪器部件是否齐全，设备有无破损情况。最好进行实地测量，检查仪器是否能够正常。GPS测量最好用带有长水准气泡的基座，出工前要检校好每一个基座的对中器。基座检校是测量工作的基础，许多项目GPS测量返工大都由于基座问题造成了。基座检校主要是对中器，水准管两方面检校，须由专业人员或者工作经验丰富的人员检校。

（2）现场测量工作。

通过京沪高速铁路、太中银铁路、京石客运专线等多个精密控制项目GPS测量工作发现，GPS基座的由于在运输过程中长途颠簸，对中器和长水泡经常发生问题，所以要求操作者对基座做经常性的检查校正，发现问题及时解决处理。铁路GPS测量多采用四台基站测量，因为这样做效率较高。

（3）测量方法。

3 数据整理工作及技术报告的设计与编写

3.1 数据整理工作

3.2 技术总结的编写工作

技术总结应该详实缜密全面，主要是对测量过程、测量方法及测量成果的结论，总结出经验以便别人借鉴。

参考文献

精密测量技术论文篇9

1 GPS技术在航道测量紧密单点定位中的应用概述

GPS技术是地理信息系统中一项精准度非常高的定位技术，该技术通过对现代先进信息技术的应用，为测量准确度的提高奠定了坚实的基础。随着地理信息系统中各项技术的发展，GPS技术也不断得到充实，技术水平和技术性能都得到了很大程度的提升，不仅提高了系统运行效率还将我国的地理信息系统以及精确定位系统带向了一个全新的发展阶段，IGS产品的产生和发展为GPS技术的发展奠定了前提。

2 精密单点定位技术

GPS精密单点定位技术基本思想简单，就是利用IGS提供的GPS精密轨道和精密钟差信息计算卫星坐标和钟差，同时应用比较完整的物理改正模型改正定位过程中的各种误差项，进行单站的绝对定位，以直接确定单测站在ITRF框架下坐标的一种定位方式。

目前主要有以下三种定位模型：传统模型、UofC模型和无模糊度模

型。

2.1 传统模型

GPS精密单点定位的传统模型，是采用双频GPS伪距和载波相位观测值的无电离层（Ionospheric-free）组合来构成观测模型。这种无电离层组合是减弱电离层影响最有名的公式，Zumberge，Kouba都采用这种组合作为精密单点定位的函数模型。

在模型运算的过程中相关研究人员还需要对模型中的无电离层组合的距离相位观测值进行考虑，其模糊程度对模型的运算结果也具有非常重要的影响。另外，无电离层组合的实际观测值中的观测噪声以及其买有被模型化处理的误差也会对整个模型的运算结果造成一定的影响。通过这些函数模型的精确计算，我们可以确定传统定位模型的精确程度，对其应用误差有一个清晰的了解。

2.2 UofC模型

加拿大Calgary大学的高扬于2002年提出的UofC模型与传统模型不太一样，除了采用无电离层相位组合外，还分别采用L1和L2频率的码和相位平均形式的组合。

这种模型虽然与传统的模型结构之间存在很大差异，大会其是建立在传统模型基础上的一种结构，所以在模型计算中会涉及到传统模型中的无电离层组合的观测值参数。另外，在这种模型中主要分为三种组合模式，每一种组合形式的观测值都会受到观测噪声及未被模型化误差参数变化的影响。

2.3 无模糊度模型

与上述两种模型不同，这种模型采用无电离层伪距组合观测值和历元间差分的载波相位观测值。由于历元间的差分处理，模型中的模糊度项被消除，不必再考虑模糊度的估计。

3 三种定位方法的精度分析和比较

本文利用所编的三种单点定位程序模块对某市连续运行参考站基准站的数据进行了处理，选用了某日两个小时的数据和单天的数据进行解算，卫星截止高度角为50，采样间隔为10s。

下图为分别利用三种形式的定位程序对2小时数据处理的结果与该点的已知ITRF框架坐标在X，Y，Z三个方向之间的差值图。

图1显示的是用P码伪距和广播星历用最小二乘法进行定位解算所得的结果与该点已知坐标值在三个方向上的差值曲线图，由图1可以看出，利用P码伪距和广播星历进行解算，2个小时的解重复性精度在2m以内。图2显示的是用P码伪距和精密星历用最小二乘法进行定位解算所得的结果与该点已知坐标值在三个方向上的差值曲线图，由图2可以看出，利用P码伪距和精密星历进行解算，2个小时的解重复性精度在1.5m以内。图3显示的是用载波相位和精密星历用卡尔曼滤波方法进行定位解算所得的结果与该点已知坐标值在三个方向上的差值曲线图，由图3可以看出，利用P码伪距和广播星历进行解算，2个小时的解重复性精度在0.5m以内。

从统计的结果可以得出如下结论：（1）采用伪距和广播星历以及伪距和精密星历定位精度较低，点位精度一般在lm和0.7m左右。（2）采用相位观测值并且辅以P码伪距观测值用附加模糊度参数的卡尔曼滤波参数估计方法进行定位，2小时点位精度可以达到0.3m左右。

5 结论

总而言之，GPS精密单点定位技术在我国航道测量技术的应用能够避免测量工作中会出现的很多误差，对提高测量精确程度具有十分重要的意义。该技术在操作实施过程中的流程比较简捷，不需要依靠其他的控制点作为辅助测量，并且对距离没有要求，使用这种技术进行航道测量的时候不要求一定要进行静态对顶测量，操持动态的方式进行测量操纵即可，在方便测量的同时还能满足精确标准。所以，该技术具有很多测量优势，能够很好的保证航道测量的准确性，所以在航道测量工作中已经得到了广泛推广，而且拥有良好的发展前景。

精密测量技术论文篇10

一 、精密工程测量特点与定义

对于工程测量来说，有普通工程的测量与精密的工程测量之分，可以仿照于工程测量学之中的概念进行研究，精密的工程测量一般就是指研究地球空间之中具体的几何实体，相对精密的测量描绘以及抽象几何实体的一种精密测设，是一种现实技术、理论以及方法。精密工程的测量所代表的工程测量学自身的发展与方向，精密本身是严密的以及，因此，进行工程测量之时，一定要足够严密才能进行。

精密工程测量自身最大的特点就是利用测量之中精度标准非常高的情况进行的。精度这个概念所涵盖的意义又很广，分为绝对精度与相对精度两个方面。相对精度也可以进行两种情况的分类，一个是一个观测量之中精度和这个观测量具体的比值，它的比值越小，其相对精度也就越高，例如：边长相对精度。可是，比值和观测量以及它的精度这样两个关系量又都是存有一定关系的，同样的1比1000 000 。在观测量上是10米以及10千米的时候，精度也就分别是0.01毫米以及10毫米，因此，具有可比性相对较差这样的缺点。第二个为一点相对于另外的一点，尤其是在临近点的具体精度上，这样相对精度和基准也就没有了关系，方便它的比较，可是，组合又很多，让存在一百个点的时候，每个点就会存在99个这种相对精度。

精密测量的另一个特点就是在测量的现实可靠性要求相对也比较高，这之中涵盖了测量仪器具体鉴定检核、测量方法是否严密、测量标志的现实稳定、观测量彼此间互相检查控制、测量方案上的优选、严密数据的处理以及对测量的具体检查控制和监理等相关特点。

二 、精密工程测量的核心以及现实应用

精密工程测量在研究上有自己的侧重点，测量的核心一般囊括了精密工程测量具体的理论、方法、技术以及专用的设备、仪器和测量软件方面的具体研发等。对于精密工程测量自身理论与方法、技术等，都是把大地的测量学当成基础的。毕竟所有测量方面的工作都应该涉及它的参考面与线。例如：地球的椭球体与大地水准面、经纬线、垂线、真北方向等相关内容。而对于整体工程来说，小范围的要求是在及和平面之内进行设计与施工放样的，那么大范围通常需要穿过很多个三度带，它的高差也比较大，一定要作椭球面往平面归化的计算。投影、归化等相关改正计算误差一定要比测量的误差小才可以。对此，工程的基准面以及局部坐标系方面的设计都是精密工程进行测量的一个重要问题。

对于精密工程的测量仪器应用方面，一般都是传感器集成的测绘系统、测量机器人、激光跟踪仪、电子全站仪、激光扫描仪、各种精度超高的GPS接收机等一系列专用的测量仪器，为了精密测绘这一工作提供了丰沛的技术保障。在这之中的激光扫描仪能够对其被测对象的不同位置进行扫描与建模，并且可以转换成CAD的成图，对于土木工程、路桥设计、建筑监测、工业设计制造、三维建模与GIS数据的采集等相关方面，有比较宽泛的应用前景。在车载与机载方面，也是数据采集最为主要的手段，可以把相关特点进行适度集合，最后形成高铁轨道的测量系统，这个系统更是一种相对比较典型且多传感器的测量系统，能够真正意义上的实现其铁轨自动化的现实测量，在轨道界限二维断面的测量与隧道三维的断面进行测量，测量这个轨道的现实高度差，其精度能够达到0.5毫米，在图1之中能够有所了解。

图1 高速铁路轨道多传感器集成测量系统

在GPS接收机与激光测距仪所组成的，关于远程位移方面的测量系统也能够实现没人值守且远距离遥控、遥测传实以及变形方面的具体监测，能够用在活动性的滑坡在临滑前一系列持续监测的预报，可以从图2之中清晰了解。

（三）对于现代化的测量应用来说，软件的研发以及测量仪器与设备方面的研制具有相同地位，同等重要。精密工程测量之时的软件包更是应该着重注意，在进行应用的时候，要充分考虑到它每个方面的影响因素。一般情况下可以分为三个方面，和测量仪器或者是多传感器所集成的那类测量系统，彼此互相配套的一种随机软件。另一种是用在科研上面的科研型软件。最后一种就是面向于广大用户，是一种商品化的通用软件。用到精密工程测量的应用也非常多，在我国有长江三峡水利工程以及一些大型的水利枢纽工程，其中长达30千米多范围的杭州湾大桥以及上海东海大桥和特大桥梁的工程，长约18.5千米的秦岭隧道，以及长达85.3千米的大伙房这一引水隧道等，又或者是上海的磁悬浮、香港大佛工程、东方明珠塔、国家大剧院等相关特种工程，在北京正负电子的对撞机工程与大型大坝的变性监测工程，以及高边坡与滑坡岩崩、变形等方面的监测工程，亦或者是大型设备的现实安装与检测，质量具体情况的控制等，都用到了精密测量，其应用效果也相对良好。

三、总结

综上所述，我们知道，要想一个工程的整体质量能够被更好的保障，离不开精密工程的测量，只有测量精确才能够得到最符合实际的数据，无论是整体工程的资本还是安全保障，亦或者整体工程的质量，都有一个牢靠的核心保证。在进行相关探究的同时，也要注意抓住其经验与核心重点，做好每一个环节的工作，进一步促进我国建筑行业精密工程测量的发展，让其应用更加现实、实用、稳妥、可靠。

参考文献：

精密测量技术论文篇11

Abstract：With the development of technology， super large-dimension measurement system in the forefront of scientific research， defence industry is also in the national production has a broad range of applications and needs. Size measurement with notable features： measuring space， measuring environment， interference factors much more complex features. This paper analyses and compares the existing eight large size measurement system analysis may be applied to in-situ super large-dimension measurement technology. Introduces the IGPS and digital photographic technique applied to large sizes measuring strengths and weaknesses.

Key words：super large-dimension measurement； iGPS； digital photography； combination measurement

技术的发展历史方向都是由常规向极端发展，随着测量技术的发展，测量范围也向极大极小尺寸发展。在小尺度上已经成功开辟了微纳测量研究领域，比较而言，现场超大尺寸测量的研究投入不足，尚未形成系统的理论和方法，对现场超大尺寸坐标测量技术及其相关理论体系的研究有待进一步深化。

和常规测量相比较，现场超大尺寸测量具有显著特点：测量空间大、测量环境复杂、干扰因素多，测量设备和测量系统必须在测量现场进行组建、校准和量值传递，精度保证困难；此外，极高的相对测量精度、被测对象多样性、测量效率低等也是大尺寸测量领域亟待解决的问题。现代大尺寸精密坐标测量技术是一门集电子、光学、图像、传感器、制造及计算机技术为一体的综合叉学科。

在重大技术装备涉及的关键技术中，大尺寸精密坐标测量技术是其中的基础支撑技术之一。国内发展势头最好的几个重装技术及应用领域，如大型飞机制造、电力能源设备制造及安装、船舶壳体装配等，都对超大尺寸精密测量技术提出了迫切需求。

1 超大尺寸测量

超大尺寸测量则是指在测量对象从十米到几百米尺寸范内的测量，而通常测量精度要求为1～10ppm。测量类型分类见表1。

超大尺寸坐标测量技术的需求和应用主要包括以下几个方面：（1）航空航天；（2）船舶工程与海洋工程；（3）电力电网行业；（4）大型建筑结构。（5）轨道交通。此外，大尺寸测量系统还应用于科学研究领域，如天体望远镜、粒子加速器等设备外形尺寸的研制，自动化生产设备（如机械手臂等）的运动参数分析中。超大尺寸测量系统无论在科研前沿、国防工业还是在国民生产领域都有着广泛的应用和需求，开展对超大尺寸测量系统相关理论和设备的研究具有广阔的应用前景。

2 技术比较

现存的大尺寸的测量方法主要有八种，表2对国际领先的八种典型大尺寸测量系统进行了比较。从表中可以看出关节臂测量机和三坐标测量虽然精度很高，但是由于其测量范围限制，并不能适用于超大尺寸的测量。对于经纬仪测量系统和全站仪测量系统而言，其自动化程度低，动态测量能力差，并不能满足现场实时测量的要求。激光跟踪和激光扫描测量系统对超大尺寸测量全场时间花费长，且对工作的环境要求很高，抗干扰能力差，不适合进行现场超大尺寸测量。

数字摄影测量系统在微米到几百米的尺度上都能进行较高精度的测量，便携及非接触测量的特点使得其能在恶劣和极端环境正常工作。可方便与其他测量系统形成组合兼容，是一种很有前景的现场超大尺寸测量技术。典型系统是美国GSI公司的V-STARS。V-STARS精度非常高，精度可达5μm+5μm/m。缺点是对软件数据处理能力要求很高，目前国内的软件处理离达到V-STARS的精度还有一定距离。

iGPS（indoorGPS）测量系统其原理跟GPS一样，利用三角测量原理建立坐标系，不同的是iGPS采用红外激光代替了卫星信号，它利用发射器发出红外信号。测量一个点所需要的最少发射器是2个，发射器越多，测量越精确，测量范围越大。理论上只要增加发射器数量，iGPS拥有无限扩展的能力，是最有前景的现场超大尺寸测量技术。iGPS目前主要应用机制造业，典型产品是美国ArcSecond公司的iGPS系统，如今该公司已被Nikon公司收购。在40m以内时测量精度较高，单点测点精度0.2mm。

3 结语

本文分析比较了八种大尺寸测量系统的特点，总结了在现场超大尺寸测量的应用前景。目前并没有适用全部情况的大尺寸测量系统，一般都是根据不同测量系统的优缺点，将几种测量系统组合的组合测量系统。

参考文献：

[1]陆建.关节式坐标测量机的运动学标定研究[D].昆明：昆明理工，2014.

[2]黄桂平，钦桂勤.大尺寸三坐标测量方法与系统[J].宇航计测技术，2007，27（4）：15-19.

[3]周虎.基于视觉的目标跟踪与空间坐标定位系统研究[D].天津：天津大学，2011.

[4]黄鸿伟.地铁隧道全站仪自动化监测的技术难点问题及解决方案[J].测绘通报，2016，0（8）：149-151.

精密测量技术论文篇12

随着我国城市化进程的不断加快，城市规划和各类工程建设不断增多，对地形测绘数据的质量和精度要求也越来越高，这也推动了GPS技术在地形测绘中的应用。现目前GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术，并在地形测绘中都得到了广泛应用，已成为主要的地形测绘方式。

1GPS技术概述

GPS系统即全球定位系统，是上世纪70年代美国研制的卫星定位导航系统，利用导航卫星来进行测时以及测距，具有全球性、全天候、连续性和实时性导航定位和定时功能，其保密性和抗干扰能力也相对较高，能够为不同用户提供精确的速度、时间以及三维坐标。随着GPS技术的不断发展，GPS技术被广泛应用于各个领域中，尤其是工程测量领域。GPS系统由空间部分的卫星星座、地面控制部分的地面监控系统以及用户设备部分的GPS信号接收机组成。GPS技术有着低成本、高精度以及高效率的优点，被广泛应用在现目前各种测绘中。GPS技术的原理是将高速运行的卫星瞬时位置最作为起算数据，使用空间距离交会方法来确定测绘点的准确位置，由于卫星位置已经相当准确，因此，GPS观测中获得的接收机至卫星间的距离也相对准确，便能够准确推算出用户GPS接收设备所在区域的相关参数，如时间、经纬度、海拔高度以及运动速度等相关参数。

2GPS技术优点

随着科技的不断发展，GPS技术由于其独特的技术优点被广泛应用于工程测量领域之中，GPS技术优点具体体现在以下几方面：

2.1定位精度高

通过大量的工程实践应用和试验证明，GPS技术所采用的载波相位观测量来进行静态相对定位，其定位精度非常高。运用GPS技术进行测量时，在基准线小于50km时，精准度能够达到1×10-6～2×10-6；在基准线小于100～500km时，精准度能够达到10-6～10-7。随着近年来GPS技术的不断发展，在基准线在1000km以上时，GPS测量的精准度能够达到或超过10-8。此外，GPS RTK能够达到厘米级和分米级的定位精度，能够有效满足现目前大多数工程测量需求，其精度如表1所示。

2.2观测时间短

采用GPS技术进行测量时，其观测时间相对较短。对200km以内基线的观测时间，采用GPS的静态定位观测单频接收机需要1h左右，双频接收机仅需要15～20min。若测量时采用GPS RTK实时动态定位，流动站点的观测时间仅需1～5min，便能完成准确观测，每站观测只需要几秒钟便能完成，大幅度提高观测作业效率。

2.3观测站间无需通视

现目前，一些测绘方法对通视要求条件相对较高，需要良好的通视，否则无法开展测绘工作，且测控网还需要有良好的图形结构。然而采用GPS技术进行测绘时，由于测绘站与观测站间的信号收发均为垂直收发，因此，观测站间无需通视，也不需要建造观测觇标，只需保证测绘点上方15°角的空间区域开阔便能开展测绘工作。采用GPS技术进行测绘时，不会受到图形结构的限制，使得测绘点的选择更加灵活，能够根据实际测量需求来进行观测点的选择，减少测绘工作量，如无需进行传统测量的过渡点等工作。值得一提的是，在实际的测绘过程中，GPS往往会和其他的测量方法联合使用，这时需要保证至少一个方向具有良好通视条件。

3地形测绘中GPS技术应用

地形测绘是土地测绘的一项重要任务。在地形测绘时，采用GPS动态测绘技术，不受通视条件和图形结构的限制，可以根据实际的测绘需要灵活选择测绘点，没有常规三角网布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁锁要求，只需保证测绘使用的GPS动态仪器的精度与地形控制测量的精度相匹配，测量点便符合GPS测绘动态选点要求。随着科技的不断发展，GPS技术的测绘精度和测绘速度不断提高，广泛应用于现目前的地形测绘中。GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术，并都得到了广泛应用，已成为主要的地形测绘方式。对于边长在5km以内的一、二级地形控网基线进行地形测绘时可以采用动态测量模式，对于边长在10～15km的基线进行地形测绘时可以采用快速静态测量模式。GPS技术在地形测绘中应用如下：

3.1GPS地形控制网点的精度和密度

全测区的控制测量是地形测绘的首要任务，同时也是参数采集以及地形图件采集的基础。GPS地形控制网点的密度和精度，其主要目的是为测量土地的界址点服务。GPS地形控制网点的密度可以按照测绘区域的范围以及先后顺序分成加密网点和基本网点。城镇地区的界址点密度相对较大，为了确保GPS地形控制网点的点位精确，地形控制点密度应当增大，达到测定界址点的目的。相对其他常规网边长，GPS各边边长变化幅度更大，长短边的结合方式也更加灵活，因此应当分期布设各级网可视或一次性混合布设到密度需求量。

3.2位置基准点偏差对GPS测绘的影响

在采用GPS技术建立地形控制网时，GPS定位得到的三维坐标差是WGS-84坐标系的，GPS测绘数据与GPS在参考椭圆面上的位置基准有关。经度方向上的位置基准偏差能够导致GPS网产生整体旋转，对于精度要求较低的GPS网来说，位置偏差的影响可以忽略不计，对于高差要求较高的GPS网要求有精确的起算数据，因此，在测定高程时，为了避免误差，可以采用常规的测量方法。

3.3GPS地形控制网的优化

在传统的地形测绘中，兼顾成本、进度以及可靠性的地形测绘优化已取得一定成就。GPS测绘技术相比于传统的地形测绘技术，有着随机的模型以及复杂的函数，使得GPS地形测绘技术有着高精度、快速以及灵活的布网方式的特点，然而GPS测绘技术在地形控制网的设计方面仍然处在一些问题，需要不断进行优化，才能不断提高GPS测绘技术的精度和效益，保证地形测绘的效率和科学性。

4结束语

随着科技不断发展，推动了GPS技术的发展，使得GPS技术的精度和效率不断提高，并广泛应用于地形测绘中。GPS测绘技术主要有快速动态测量技术、快速静态测量技术以及常规静态测量技术，有着定位精度高、观测时间短以及观测站间无需通视的优点，在地形测绘中得到了广泛应用，已成为主要的地形测绘方式，然而为了保证地形测绘的准确性和精度，仍然需要对GPS技术进行不断优化。

参考文献

精密测量技术论文篇13

为了确保高速铁路的安全运行，必须对铁路的可靠性、平顺性进行严格要求，其中精密测量技术发挥了重要作用。本文主要探讨一下精密控制测量技术在高速铁路工程中的应用问题，目的是提高我国高速铁路建设的水平，促进我国高速铁路建设的发展。

1 高速铁路精密控制测量的控制标准

高速铁路的运行的稳定性与铁路的平顺度有密切关系，对线路方向的控制要确保每10m弦实际测量正矢数据和理论正矢数据的偏差要小于2mm。对高速铁路轨道的平顺度在两方面控制，分别是线路方向和纵向方向。要想达到线路的平顺度的要求，就要提高测量时的精确度，但是基于线路形状来考虑，对平顺度的要求只停留在表面现象，在实际测量中，并不能做为高速铁路精确测量的要求与标准，必须综合考虑各种影响因素。测量中产生的误差会逐渐累积并发展扩大，当实际线路和设计线路偏差很大时，反而有可能满足了铁路对平顺度的要求。

1.1 长波不平顺度误差

长波平顺度要求是在150m的范围内误差不超过10mm，如果在150m处有10mm的不平顺度，那么线路将出现27.5″的转折角。设AB为900m，则mβ=147mm。

从控制测量精度来讲，对于无砟轨道铺设的平顺度要求150m不大于10mm，实际要比上面所说的每10m弦实测正矢与理论正矢的误差不大于2mm还要精准。但是如果仅是控制高铁的平顺度，还是不能保证轨道的整体线形的，我们还需要建立施工测量的控制网来对高铁进行精准测量，保证轨道的总体线形。

1.2 短波不平顺度误差

我们把直线线路作为参考，假如在10m的地方出现2mm的不平顺度偏差，在线路上便会发生一个82.5″的转折角，在线路上点B就会偏移到点B′。每个转折角的发生都是偶然发生的，因此我们可以用偶然误差来计算偏移，设AB为150m，则mβ=127mm，如图1。

图1短波不平顺累计误差示意图

1.3 CPⅠ、CPⅡ的误差计算

计算最弱点的横向中的误差按导线测量方法公式为：

《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中要求的各级平面控制网布网要求如表1所示：

表1各级控制网的测量布控要求

对于CPⅡ，取S=800m，则可计算得mk=3.7mm；

对于CPⅠ，取S=4000m，则可计算得mk=11.6mm。

假定导线纵向误差等于横向误差，则可计算最弱点点位(核实)中误差分别约为5mm和15mm。

相邻两点的相对中误差计算如表2所示：

表2CPⅠCPⅡ相对误差计算

2平面控制网

高铁施工测量的平面控制分为三级布控，基础平面控制网CPI，线路控制网CPⅡ，和基桩控制网CPⅢ。基础平面控制网CPI是为高铁勘测、施工、运营维护工作提供坐标基准的，线路控制网CPⅡ是为高铁勘测和施工提供控制基准的，基桩控制网CPⅢ，主要为铺设无渣轨道和高铁运营维护提供控制基准。

2.1CPI、CPⅡ的测量方法CPI

要按照铁路B级GPS测量要求实施测量，沿线路走向，每4km设一个点或一对点，，保证最弱边相对中误差1/170000，基线边方向中误差不大于1.3″。CPⅡ要按铁路C级GPS测量要求实施测量，是在CPI的基础上采用GPS测量或采用导线测量方法。保持800m～1000m的点间距离。最弱边相对中误差1/100000；导线测量等级为四等，测角中误差2.5″，基线边方向中误差不大于1.7″，相对闭合差1/40000。2.2CPⅢ的测量方法CPⅢ控制网按照《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》采用自由设站交会网的方法测量，又称为后方交会网测量。对自由测站的测量，要以2×3个CPⅢ点做为每个自由测站的测量目标，保证每个点每次测量都要测量3次，测量方法见图2。

图2CPⅢ控制点的测量方法

CPⅢ控制点距离要保持60m左右，但是不能大于80m，观测CPⅢ点的最远距离不能超过180m,一般是要求120m左右。

在测量时要做好完整的测量记录：具体测量CPI、CPⅡ-点上的目标点的棱镜高、还有温度、气压，并将这些完整的记录在每个测量站上。每次测量前要完整输入起始点信息，保证每个测量点都测量三次，做好自由站记录。在线路上有长短链的时候，还要注意区分标记编号和那些重复里程。

2.3CPⅢ的测量要求

a)CPⅢ在施测前，要进行详细的技术方案的设计：包括CPⅢ点的埋设与编号设计、CPⅢ与上一级控制点的联测方案设计、测量方法与精度设计、CPⅢ观测网形设计、以及所需要的仪器设备及其周期检定计划和内业数据处理方法设计、还包括具体的人员组织计划、应提交的成果资料清单和质量保障措施以及安全生产的注意事项等；

b)CPⅢ的外业观测采用全站仪的自由测站边角交会测量。在测量时，要从一段依次测量到另一端；

c)CPⅢ平面网水平方向测量需要满足以下要求：采用多测回全圆方向观测法对每测站CPIII控制点进行测量。同一测站的所有CPIII制点可以一次或分组观测；在分组观测时要保证分组的零方向一致，且至少有一个CPⅢ点在两组中均观测。两组中，重复观测的同一个CPⅢ点其归零后的方向值较差应不大于6″。CPⅢ平面网的水平方向观测的技术要求应满足表3水平方向观测的技术要求的规定。

表3水平方向观测的技术要求

3CPⅢ高程控制测量

3.1CPⅢ高程控制测量方法

测量时每一测段要至少与

3个二等水准点进行联测，把轨道一侧的CPⅢ水准点做为主线贯通水准进行测量，在进行贯通水准测量时对另一侧的CPⅢ水准点在摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准来测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。

3.2CPⅢ高程控制点精度要求

CPⅢ控制点水准测量应按“精密水准”测量的要求施测。CPⅢ控制点高程测量工作应在CPⅢ平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段联测不应少于三个水准点。

精密水准测量采用满足精度要求的水准仪，配套因瓦尺。使用仪器设备应在鉴定期内，有效期最多为一年，每年必须对测量仪器精确度进行一次校准，每天使用该仪器之前，对仪器进行检验和校准。

4结语

我们只有克服各种自然条件，用精密控制测量的方法对高速铁路做好精准的检测，掌握测量方法和测量要点，保证高铁的平顺性和精准的几何线性参数，才能够切实保证高铁在营运期间高速平稳运行，保障人们的生命财产安全。

参考文献：

[1]苏全利.论高速铁路测量网布设技术[J].铁道勘察，2010（06）：34.