自动识别系统ATR的测角精度研究

　　0引言

　　自动目标识别(ATR—automatictargetrecognition)系统是智能型全站仪所具有的一种自动识别系统，它利用仪器内置的自控马达和CCD相机来完成搜索目标、精确照准和自动观测3个过程，具有自动寻找合作目标(即使在能见度差的条件下)、自动精确瞄准合作目标、自动锁定合作目标、跟踪测量移动目标等优点。目前，具备该功能的全站仪已广泛地应用于精密工程测量、变形测量、无人值守测量等精度或自动化程度要求高的工程测量中。全站仪的标称精度包括测角精度和测距精度，由于该类仪器制造工艺精致，测距发光管相位不均匀误差很小，因此，ATR识别的准确度对测距精度几乎无妨，但直接影响着测角精度。在实际应用中，利用ATR测量能否达到仪器的标称精度?能否达到测量所需精度的要求，以及在特定条件下，如夜间、雾天等人工无法观测时，ATR能否代替人工成为全天候观测?本文通过在室内、实地、全天候等条件下的一系列试验，研究了ATR的测量精度可靠性及其应用范围。

　　1试验仪器及功能

　　具有ATR功能的全站仪主要有瑞士Leica公司生产的TCA系列、美国Trimble公司生产的5600以及德国ZeisS公司生产的EltaS系列，本次试验选择的是目前应用最广的TCAZOo3全站仪。LeicaTCAZoo3全站仪被誉为测量机器人，它是将高精度测距仪(士(1+10^一6D)mm)、绝对编码度盘的电子经纬仪(士0.5与和较大容量计算机技术融为一体，其主要优点川是:①内置了精密伺服马达，可编程控制;②接收系统采用CCD组件，能够自动识别目标和锁定目标，不受其他杂散光源干涉;③用户可根据实际需要方便地运用VisualBasic，PASCAL等语言程序，实现人工智能采集观测资料，并且可以按照现行的国家测量规范进行观测，获取原始的合格的观测值。采用国际个人计算机标准存储卡—PCMCIA卡作为载体记录观测资料，也可记录在仪器的内存中，通过数据接口传输到PC机上，进行观测资料的后处理。

　　仪器二次开发的机载测量软件是针对我国现行测量规范，利用仪器自备的用户开发功能和专用编程语言GeoBasic编写而成，具有自动观测记录、自动检查各种限差并采取相应处理措施等功能。观测前，测量员只需将测量模式、测回数、限差、近似坐标、点号等参数输人仪器，或通过计算机拷贝到PCMCIA卡上，仪器即可完成自动测量、记录任务。

　　2室内试验

　　水平角观测的精度受大气层密度的变化、大气透明度、大气折光及湍流等外界因素的影响较为明显，为避免其影响，精确测定ATR测角所能达到的精度，在室内布置了图1所示的中心多边形网测试，网的边长均在10m左右。