华中科技大学 机械科学与工程学院 仪器科学与技术系， 武汉 430074
为了实现盾构机的自动导向，研制了一种新型无衍射光电子标靶，给出了该电子标靶系统的构成和姿态角测量原理。针对标靶光学系统难以确定精确光学中心的问题，提出一种新型标定方法，直接将全站仪激光入射在标靶中CCD上的光斑中心位置和全站仪的角度值联系起来，建立一一对应的映射关系数据库。工作时，由光斑中心位置可直接插值得到入射光线的空间角度，再结合电子水平仪读数，计算出标靶的实际坡度角、滚动角和水平方位角，并进而计算盾首中心坐标。结果表明，利用该方法对无衍射光电子标靶进行标定能够获得较高的标定精度，从而在标靶进行测量工作时获得较高的测量精度。
测量与计量 无衍射光 电子标靶 姿态角测量 标定 measurement and metrology non-diffracting beam electronic target attitude angle measurement calibration
华中科技大学 机械科学与工程学院 仪器科学与技术系，武汉 430074
提出了一种新型的用于盾构机导向的无衍射光电子标靶，利用映射关系将全站仪激光入射到标靶中CCD上的光斑场盾中心位置和全站仪的角度值联系起来，结合电子水平仪读数，得到标靶的完整姿态角，并计算盾首中心坐标。分析测量过程中全站仪、标靶各部件引起的误差，推导标靶测量姿态角及盾首中心坐标的误差。分析表明，标靶测量盾首的偏差精度达到毫米级，满足盾构导向的精度要求。
无衍射光 电子标靶 姿态角测量 误差分析 non-diffracting beam electronic target attitude angle measurement error analysis
