基于LabWindows/CVI的激光跟蹤測量系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件設(shè)計

2.2.2 校準(zhǔn)項目子界面設(shè)計

由于校準(zhǔn)項目較多，僅以ADM測距校準(zhǔn)為例說明子界面的設(shè)計。在用戶測量現(xiàn)場，激光跟蹤測量系統(tǒng)啟動后，將靶標(biāo)放置在合適位置，觀察ADM與IFM測距值，如果兩者相差較多且變化不穩(wěn)定，則需進行ADM測距校準(zhǔn)。采用的方法是與激光跟蹤測量系統(tǒng)自帶的IFM測距進行比對，使用三次樣條函數(shù)進行誤差曲線擬合。為保證測量精度，要求測量點數(shù)不低于6點，全長最多36點，測量點間隔以1 m為宜。當(dāng)角度、距離數(shù)據(jù)符合設(shè)定測量點要求時，測量數(shù)據(jù)變成綠色，提示操作人員該點可以采集，點擊采集按鈕，當(dāng)前數(shù)據(jù)被保存并彈出下一步的操作提示。圖5是ADM測距校準(zhǔn)子界面和彈出操作提示，其他校準(zhǔn)項目子界面設(shè)計與ADM校準(zhǔn)子界面相似。

2.2.3 校準(zhǔn)軟件參數(shù)文件設(shè)計

參數(shù)文件是激光跟蹤測量系統(tǒng)中用來保存伺服控制參數(shù)、誤差修正與校準(zhǔn)參數(shù)和其他重要參數(shù)（如激光器校準(zhǔn)波長等）的文件。系統(tǒng)在出廠前會給出一個默認(rèn)的參數(shù)文件，用于誤差修正。在系統(tǒng)使用過程中，為了保證系統(tǒng)在現(xiàn)場工作時適應(yīng)環(huán)境的穩(wěn)定性和可靠性，參數(shù)文件中的某些數(shù)據(jù)允許用戶根據(jù)需要通過校準(zhǔn)軟件進行校準(zhǔn)后刷新。參數(shù)文件按照內(nèi)容分為三部分：參數(shù)區(qū)、參數(shù)說明區(qū)和校準(zhǔn)歷史記錄區(qū)。用戶進行校準(zhǔn)后，參數(shù)文件被改動的部分是參數(shù)區(qū)和校準(zhǔn)歷史區(qū)。參數(shù)文件的保存格式為文本文件（*.txt）。圖6為參數(shù)文件示意圖。

3 校準(zhǔn)軟件聯(lián)調(diào)實驗

在現(xiàn)有激光跟蹤測量系統(tǒng)已研制設(shè)備的基礎(chǔ)上，開展校準(zhǔn)軟件和數(shù)據(jù)采集處理單元的聯(lián)調(diào)實驗。所需設(shè)備有：計算機兩臺，數(shù)據(jù)采集與處理單元和連接線若干，其中一臺作為上位機（校準(zhǔn)軟件），通過網(wǎng)線和數(shù)據(jù)采集與處理單元連接，另外一臺作為數(shù)據(jù)采集與處理單元的程序刷新設(shè)備。實驗內(nèi)容為數(shù)據(jù)連通實驗，指令傳輸實驗和參數(shù)文件刷新實驗。數(shù)據(jù)連通實驗是指設(shè)備間的TCP/IP連通和測量數(shù)據(jù)解算顯示實驗；指令傳輸實驗是指校準(zhǔn)軟件中的控制指令傳輸與執(zhí)行成功回傳實驗；參數(shù)文件刷新實驗是指校準(zhǔn)軟件對數(shù)據(jù)采集與處理單元參數(shù)文件區(qū)的刷新操作實驗。

設(shè)備連通后，電控箱和客戶機狀態(tài)燈變成綠色，校準(zhǔn)軟件主界面上除了連接按鈕不可用外，其他按鈕均可進行操作，如圖7所示。當(dāng)選擇其中某一項校準(zhǔn)項目后，彈出該項目的操作子界面，此時主界面上其他按鈕不可用（退出按鈕除外），直到退出當(dāng)前子界面，如圖8所示。用戶執(zhí)行所需要的校準(zhǔn)項目后，即可點擊參數(shù)文件生成按鈕進行新參數(shù)文件的生成、存儲和發(fā)送。圖9為點擊參數(shù)文件生成后軟件操作過程。

針對自主研制激光跟蹤測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)需求，設(shè)計了基于LabWindows/CVI的面向測量用戶的校準(zhǔn)軟件。測量用戶在激光跟蹤測量系統(tǒng)啟動后，通過校準(zhǔn)軟件自動檢查測距測角誤差，以確定是否需要進行相關(guān)項目的校準(zhǔn)。本軟件以人性化的設(shè)計為原則，在校準(zhǔn)過程中自動指導(dǎo)用戶完成相應(yīng)項目的校準(zhǔn)，并可對原始測量數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)參數(shù)進行顯示、存儲等操作，實現(xiàn)了整個校準(zhǔn)過程的自動化和虛擬化。