为实现快速、高精度角位移测量, 提出了一种单圈绝对式电子经纬仪测角信号处理算法。只需刻画脉冲左右边沿在阈值附近各2个采样点就可以快速估计出脉冲宽度和脉冲中心坐标; 对现有文献细分方法进行改进, 给出了基于多组刻画脉冲中心求解高分辨力细分角的公式; 并对算法时间复杂度和抗噪声性能分别进行了分析与仿真。实验结果表明, 本方法在水平方向上测角误差标准差仅为2.5″, 平均每秒钟可测角输出25次, 具有实现简单、只需较少计算量就可以获得较高测量精度的优点。研究结果可以为单圈绝对式电子经纬仪、全站仪提供一种新的测角信号处理实用方法。

为了解决全站仪、激光跟踪仪等设备进行空间坐标测量时设备昂贵、存在测量盲点等问题, 提出一种基于电子经纬仪和激光测距仪的空间坐标测量方式。用激光测距仪测得激光束所在直线上的几个点到激光测距仪的距离, 同时用经纬仪观察这些点, 得到各个点对应的水平角和天顶角; 数据处理时, 首先通过最小二乘法得到经纬仪原点和各个目标点所构成的多根射线所决定的公共平面, 然后将这些射线投影到这个公共平面内, 得到对应的投影射线; 通过这些共面的投影射线和已知的各个目标点之间的距离用最小二乘法得到这些目标点的坐标解, 然后拟合得到一条直线, 即激光测距仪的光束所在的空间直线解。工作时, 通过测距仪测得待测点到测距仪之间的距离, 由这根空间直线的表达式方程, 即可得到待测点在经纬仪坐标系中的坐标。结果表明,该测量方式可以在一定条件下实现全站仪、激光跟踪仪难以实现的多点动态非接触空间坐标测量。

设计了一种基于视觉的激光电子经纬仪跟踪引导系统来提高电子经纬仪工作效率，实现其在大空间范围内目标点的动态测量。介绍了跟踪引导系统结构组成并分析了外置扫描设备以及激光电子经纬仪的运动特性。建立扫描设备运动学模型，说明了利用空间坐标转换关系，通过光轴搜索法实现了经纬仪激光点自动引导的策略。然后，给出了镜头的变焦控制方法。最后，提出了基于扩展Kalman滤波估值的运动目标动态跟踪方法，将动态目标物与经纬仪激光点同时定位于摄像机视场中心区域。实验结果表明，所提方法能够正确预测估计运动目标状态，经纬仪激光点引导精度最终可达0.08 (°)/m。该系统结合了激光跟踪动态测量以及电子经纬仪不受测量目标类型限制的优势，实现了基于激光电子经纬仪的传统空间角度交汇方法在动态精密测量领域的应用。